Analyses génomiques fonctionnelles de la résistance aux mammites : études de deux lignées divergentes de brebis sélectionnées sur la concentration cellulaire du lait

Functional genomics analysis of mastitis resistance : studies of two divergent sheep lines selected on somatic cell score

• Auteur / Autrice : Cécile Bonnefont
• Direction : Christèle Robert-Granié, Gilles Foucras
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie, Toxicologie, Génétique et Nutrition
• Date : Soutenance le 14/11/2011
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Interactions Hôtes - Agents Pathogènes (Toulouse ; 2003-....)

Mots clés

Mots clés libres

Mammites

Résistance

Staphylocoque

Transcriptomique

Microarray

Mastitis

Resistance

Staphylococcus

Transcriptomics

Microarray

Résumé

Les mammites sont des inflammations de la mamelle provoquées principalement par des bactéries. Elles représentent un problème majeur en élevage laitier. Elles sont caractérisées par de fortes augmentations de la concentration des cellules somatiques (CCS) dans le lait. Le score des CCS (SCS) est fortement corrélé à la présence d'infections mammaires, ainsi il est utilisé en sélection pour améliorer la résistance aux mammites. Pour comprendre les mécanismes mis en place lors d'une sélection sur les SCS, deux lignées divergentes de brebis ont été produites à partir de géniteurs ayant des valeurs extrêmes de cet index. Le principal objectif de ce travail est d'identifier et de comprendre les mécanismes qui confèrent une plus grande résistance ou sensibilité aux mammites provoquées par des staphylocoques. Nos travaux ont porté principalement sur des analyses transcriptomiques de trois types cellulaires majeurs, après contact avec des staphylocoques : les cellules inflammatoires du lait recueillies après infection, principalement composées de neutrophiles, les cellules dendritiques, comme cellules présentatrices d'antigènes et les cellules épithéliales mammaires, première barrière de défense contre l'infection. Nous avons montré que la migration des cellules immunitaires et les processus inflammatoires se traduisent par des activations de voies différentes chez les brebis des deux lignées divergentes. Nous avons aussi identifié des gènes fonctionnels candidats pour expliquer la différence de sensibilité aux mammites. En parallèle, nous avons étudié l'association entre le polymorphisme de l'ADN et la présence d'abcès mammaires liés aux mammites dans un dispositif cas-contrôle visant à détecter des gènes à effet majeur. Les études ont permis de mettre en évidence une zone chromosomique d'intérêt située sur le chromosome OAR5. Les deux approches de génétique moléculaire (analyses du transcriptome et du polymorphisme du génome) ont permis d'identifier des gènes fonctionnels et positionnels candidats pour comprendre les mécanismes associés à la résistance aux mammites

Mastitis is udder inflammation. It is one of the major health issues in dairy cattle and sheep as they produce economic losses for the dairy industry. Mastitis is characterized by an increase in milk inflammatory somatic cells. The somatic cell score (SCS) is well correlated to clinical and subclinical mastitis. To enhance insights into the genetic mechanisms involved in such a selection on SCS, two divergent lines of sheep were generated based on extreme breeding values for SCS. The main objective of this work was to identify and improve the understanding of mechanisms that are responsible for a better resistance to Staphylococcus mastitis. Our study was based on transcriptomic analysis of three cell types after Staphylococcus contact: milk inflammatory cells, mainly composed of neutrophils, dendritic cells and mammary epithelial cells. We showed that immune cell migration and inflammatory processes were activated by different pathways in the two divergent lines. We also identified functional candidate genes that may partly explain the differences of mastitis susceptibility. In parallel, we analysed the association of DNA polymorphism with the presence of mammary abscesses caused by mastitis. The study highlighted a chromosomal region on OAR5 that is associated to the presence of mammary abscesses. Both approaches of molecular genetics as transcriptomics and genomics analyses enabled identification of candidate functional and positional genes for the better understanding of the mechanisms associated to mastitis resistance