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10 results on '"Esquerré, Diane"'

1. Multi-species annotation of transcriptome and chromatin structure in domesticated animals

Author

Foissac, Sylvain, Djebali, Sarah, Munyard, Kylie, Vialaneix, Nathalie, Rau, Andrea, Muret, Kevin, Esquerré, Diane, Zytnicki, Matthias, Derrien, Thomas, Bardou, Philippe, Blanc, Fany, Cabau, Cédric, Crisci, Elisa, Dhorne-Pollet, Sophie, Drouet, Françoise, Faraut, Thomas, Gonzalez, Ignacio, Goubil, Adeline, Lacroix-Lamandé, Sonia, Laurent, Fabrice, Marthey, Sylvain, Marti-Marimon, Maria, Momal-Leisenring, Raphaelle, Mompart, Florence, Quéré, Pascale, Robelin, David, Cristobal, Magali San, Tosser-Klopp, Gwenola, Vincent-Naulleau, Silvia, Fabre, Stéphane, der Laan, Marie-Hélène Pinard-Van, Klopp, Christophe, Tixier-Boichard, Michèle, Acloque, Hervé, Lagarrigue, Sandrine, Giuffra, Elisabetta, Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Curtin University [Perth], Planning and Transport Research Centre (PATREC), Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Physiologie, Environnement et Génétique pour l'Animal et les Systèmes d'Elevage [Rennes] (PEGASE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique (GeT-PlaGe), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Plateforme Génome & Transcriptome (GET), Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Génétique et Développement de Rennes (IGDR), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Université de Rennes (UR), Infectiologie et Santé Publique (UMR ISP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Tours (UT), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Paris Saclay (COMUE), INRA 'SelGen metaprogramme', grant 'FR-AgENCODE: A French pilot project to enrich the annotation of livestock genomes' (2015-2017), Animal Health and Welfare ERA-Net (anihwa) -project KILLeuPRRSV, ANR-11-INBS-0003,CRB-Anim,Réseau de Centres de Ressources Biologiques pour les animaux domestiques(2011), European Project: FP7-609398, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT], Curtin University, GeT PlaGe, Genotoul, Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Université de Rennes (UNIV-RENNES), Infectiologie Animale et Santé Publique - IASP (Nouzilly, France), CEA Paris Saclay, AGROCAMPUS OUEST-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Tours

Subjects
Livestock, Goats, [SDV]Life Sciences [q-bio], Sus scrofa, Molecular Sequence Annotation, Functional annotation, ATAC-seq, Chromatin, lcsh:Biology (General), Hi-C, Animals, Domestic, [SDV.SA.SPA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Animal production studies, Animals, Cattle, RNA-seq, Transcriptome, Chickens, lcsh:QH301-705.5, Phylogeny, Research Article
Abstract

Background Comparative genomics studies are central in identifying the coding and non-coding elements associated with complex traits, and the functional annotation of genomes is a critical step to decipher the genotype-to-phenotype relationships in livestock animals. As part of the Functional Annotation of Animal Genomes (FAANG) action, the FR-AgENCODE project aimed to create reference functional maps of domesticated animals by profiling the landscape of transcription (RNA-seq), chromatin accessibility (ATAC-seq) and conformation (Hi-C) in species representing ruminants (cattle, goat), monogastrics (pig) and birds (chicken), using three target samples related to metabolism (liver) and immunity (CD4+ and CD8+ T cells). Results RNA-seq assays considerably extended the available catalog of annotated transcripts and identified differentially expressed genes with unknown function, including new syntenic lncRNAs. ATAC-seq highlighted an enrichment for transcription factor binding sites in differentially accessible regions of the chromatin. Comparative analyses revealed a core set of conserved regulatory regions across species. Topologically associating domains (TADs) and epigenetic A/B compartments annotated from Hi-C data were consistent with RNA-seq and ATAC-seq data. Multi-species comparisons showed that conserved TAD boundaries had stronger insulation properties than species-specific ones and that the genomic distribution of orthologous genes in A/B compartments was significantly conserved across species. Conclusions We report the first multi-species and multi-assay genome annotation results obtained by a FAANG project. Beyond the generation of reference annotations and the confirmation of previous findings on model animals, the integrative analysis of data from multiple assays and species sheds a new light on the multi-scale selective pressure shaping genome organization from birds to mammals. Overall, these results emphasize the value of FAANG for research on domesticated animals and reinforces the importance of future meta-analyses of the reference datasets being generated by this community on different species.

Published
2019
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2. Layers response to suboptimal diet through phenotypic and transcriptomic changes in four tissues

Author

Jehl, Frédéric, Brenet, M., Rau, Andrea, Désert, Colette, Boutin, Morgane, Leroux, Sophie, Esquerré, Diane, Klopp, Christophe, Gourichon, David, Collin, Anne, Pitel, Frédérique, Zerjal, Tatiana, Lagarrigue, Sandrine, Physiologie, Environnement et Génétique pour l'Animal et les Systèmes d'Elevage [Rennes] (PEGASE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Pôle d'Expérimentation Avicole de Tours (UE PEAT), Biologie des Oiseaux et Aviculture (BOA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Tours (UT), European Project: 633531,H2020,H2020-SFS-2014-2,Feed-a-Gene(2015), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Tours

Subjects
[SDV.OT]Life Sciences [q-bio]/Other [q-bio.OT]
Abstract

International audience; Poultry meat and eggs are major sources of nutrients in human alimentation. The long production career of layers expose them to numerous stressors. Understanding the adaptive mechanisms is crucial to select robust animals and meet the needs of a growing human population. In this context, we compared the effects of a 15%-energy-reduced diet (LE) vs. a commercial diet (CT) in two feed-efficiency-diverging chicken lines. We first studied the effects of the LE on performances (egg mass, feed intake [FI], body weight) and body energy reserves, before investigating the molecular mechanisms at work by studying the adipose tissue, blood, hypothalamus and liver transcriptomes. The absence of differences in egg production between diets, combined to the increase in feed intake and the decrease in body weight in LE suggest an adaptation to the diet through an increase in energy input and a mobilization of body energy reserves. The birds reacted similarly to the diet in both lines, as shown by the absence of significant line×diet interactions. At the transcriptomic level, no interactions were detected. The increase in FI did not affect the liver, neither did the mobilization of body reserves for the adipose tissue. In blood, the differentially expressed genes were related to amino-acids, monosaccharides and steroid metabolisms. In the hypothalamus, the fatty acids metabolism and endocannabinoid signaling pathways were affected. We propose a mechanism involving endocannabinoids that could explain the increase in FI and therefore part of the adaptation to the low-energy diet. Work funded by ANR-13-ADAP-0014 and H2020-Feed-a-Gene projects.

Published
2019

3. Survey of allele specific expression in bovine muscle

Author

Guillocheau, Gabriel, El Hou, Abdelmajid, Meerssemann, Cédric, Esquerré, Diane, Rebours, Emmanuelle, Letaief, Rabia, Simao, Morgane, Hypolite, Nicolas, Bourneuf, Emmanuelle, Bruneau, Nicolas, Vaiman, Anne, Vander Jagt, Christy, Chamberlain, Amanda, Rocha, Dominique, Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Université de Limoges (UNILIM), Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, DRF/IRCM/SREIT/LREG, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Agriculture Victoria Research, Agence Nationale de la Recherche ANR-05-GANI-005 ANR-05-GANI-017-01 / APIS-GENE 01-2005-QualviGenA-02 / French National Research Agency (Regulomix project) ANR-09-GENM-011, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)

Subjects
aldehyde oxidase, rna-seq, microrna expression, binding-site, gene, differentiation, identification, polymorphism, transcriptome, deficiency, [SDV.OT]Life Sciences [q-bio]/Other [q-bio.OT], animal structures, Genotype, Quantitative Trait Loci, lcsh:Medicine, Allelic Imbalance, Polymorphism, Single Nucleotide, Article, Animals, Muscle, Skeletal, lcsh:Science, 3' Untranslated Regions, Alleles, lcsh:R, Phenotype, Cattle, lcsh:Q, Autre (Sciences du Vivant), Genome-Wide Association Study
Abstract

International audience; Allelic imbalance is a common phenomenon in mammals that plays an important role in gene regulation. An Allele Specific Expression (ASE) approach can be used to detect variants with a cis-regulatory effect on gene expression. In cattle, this type of study has only been done once in Holstein. In our study we performed a genome-wide analysis of ASE in 19 Limousine muscle samples. We identified 5,658 ASE SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms showing allele specific expression) in 13% of genes with detectable expression in the Longissimus thoraci muscle. Interestingly we found allelic imbalance in AOX1, PALLD and CAST genes. We also found 2,107 ASE SNPs located within genomic regions associated with meat or carcass traits. In order to identify causative cis-regulatory variants explaining ASE we searched for SNPs altering binding sites of transcription factors or microRNAs. We identified one SNP in the 3'UTR region of PRNP that could be a causal regulatory variant modifying binding sites of several miRNAs. We showed that ASE is frequent within our muscle samples. Our data could be used to elucidate the molecular mechanisms underlying gene expression imbalance.

Published
2019
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4. Analysis of whole genome sequence data on a tropical admixed cattle breed, the Creole cattle of Guadeloupe

Author

Adam, Gabrièle, Esquerré, Diane, Bouchez, Olivier, Bardou, Philippe, Klopp, Christophe, Naves, Michel, Unité de Recherches Zootechniques (URZ), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique (GeT-PlaGe), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Plateforme Génome & Transcriptome (GET), Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)

Subjects
[SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, [SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, [SDV]Life Sciences [q-bio], [INFO]Computer Science [cs], [MATH]Mathematics [math], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

National audience

Published
2018

5. Livestock genome annotation: transcriptome and chromatin structure profiling in cattle, goat, chicken and pig

Author

Foissac, Sylvain, Djebali, Sarah, Munyard, Kylie, Vialaneix, Nathalie, Rau, Andrea, Muret, Kévin, Esquerré, Diane, Zytnicki, Matthias, Derrien, Thomas, Bardou, Philippe, Blanc, Fany, Cabau, Cédric, CRISCI, Elisa, Dhorne-Pollet, Sophie, Drouet, Françoise, González, Ignacio, Goubil, Adeline, Lacroix-Lamandé, Sonia, Laurent, Fabrice, Marthey, Sylvain, Marti-Marimon, Maria, Momal-Leisenring, Raphaëlle, Mompart, Florence, Quéré, Pascale, Robelin, David, San Cristobal, Magali, Tosser-Klopp, Gwenola, Vincent-Naulleau, Silvia, Fabre, Stéphane, Pinard - Van Der Laan, Marie-Helene, Klopp, Christophe, Tixier-Boichard, Michele, ACLOQUE, Hervé, Lagarrigue, Sandrine, Giuffra, Elisabetta, Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Curtin University [Perth], Planning and Transport Research Centre (PATREC), Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Physiologie, Environnement et Génétique pour l'Animal et les Systèmes d'Elevage [Rennes] (PEGASE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Institut de Génétique et Développement de Rennes (IGDR), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Infectiologie et Santé Publique (UMR ISP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Tours (UT), iRCM, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Tours

Subjects
[SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, [SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, Livestock, Hi-C, [SDV]Life Sciences [q-bio], Functional annotation, [INFO]Computer Science [cs], ATAC-seq, RNA-seq, [MATH]Mathematics [math]
Abstract

Article publié dans BMC Biology. Disponible ici : https://prodinra.inra.fr/record/491694; Functional annotation of livestock genomes is a critical step to decipher the genotype-to-phenotype relationship underlying complex traits. As part of the Functional Annotation of Animal Genomes (FAANG) action, the FR-AgENCODE project aims at profiling the landscape of transcription (RNA-seq) and chromatin accessibility and conformation (ATAC-seq and Hi-C) in four livestock species representing ruminants (cattle, goat), monogastrics (pig) and birds (chicken), using three target samples related to metabolism (liver) and immunity (CD4+ and CD8+ T cells). Standardized protocols were applied to produce transcriptome and chromatin datasets for the four species. RNA-seq assays allowed to considerably extend the available catalog of protein-coding and non-coding transcripts. Gene expression profiles were consistent with known metabolic/immune functions and revealed differentially expressed transcripts with unknown function, including new lncRNAs in syntenic regions. The majority of ATAC-seq peaks of chromatin accessibility mapped to putative regulatory regions, with an enrichment of predicted transcription factor binding sites in differentially accessible peaks. Hi-C provided the first set of genome-wide maps of three-dimensional interactions across livestock and showed consistency with results from gene expression and chromatin accessibility in topological compartments of the genomes. We report the first multi-species and multi-assay genome annotation results obtained by a FAANG pilot project. The global consistency between gene expression and chromatin structure data in these four livestock species adds up to previous findings in model animals. Overall, these results emphasize the value of FAANG for the research on domesticated animals and strengthen the importance of future meta-analyses of the reference datasets being generated by this community on different species.

Published
2018
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6. Bovine and murine models highlight novel roles for SLC25A46 in mitochondrial dynamics and metabolism, with implications for human and animal health

Author

Duchesne, Amandine, Vaiman, Anne, Castille, Johan, Beauvallet, Christian, Gaignard, Pauline, Floriot, Sandrine, Rodriguez, Sabrina, Vilotte, Marthe, Boulanger, Laurent, Passet, Bruno, Albaric, Olivier, Guillaume, François, Boukadiri, Abdelhak, Richard, Laurence, Bertaud, Maud, Timsit, Edouard, Guatteo, Raphaël, Jaffrézic, Florence, Calvel, Pierre, Helary, Louise, Mahla, Rachid, Esquerré, Diane, Péchoux, Christine, Liuu, Sophie, Vallat, Jean-Michel, Boichard, Didier, Slama, Abdelhamid, Vilotte, Jean-Luc, Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Hôpital Bicêtre, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Bicêtre, Toulouse White Biotechnology (TWB), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Biologie du Développement et Reproduction (BDR), École nationale vétérinaire d'Alfort (ENVA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS), Centre de référence national neuropathies périphériques rares [CHU Limoges], CHU Limoges, University of Calgary, Biologie, Epidémiologie et analyse de risque en Santé Animale (BIOEPAR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire d'Analyse Génétique pour les Espèces Animales (LABOGENA), Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé (MICALIS), ANR APIS-GENE Bovano ANR-14-CE19-0011, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École nationale vétérinaire - Alfort (ENVA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-Hôpital Bicêtre, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie du développement et reproduction (BDR), École nationale vétérinaire d'Alfort (ENVA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]

Subjects
Proteomics, bovin, Protein Extraction, [SDV]Life Sciences [q-bio], Artificial Gene Amplification and Extension, souris, Biochemistry, Polymerase Chain Reaction, Mitochondrial Dynamics, Phosphate Transport Proteins, Energy-Producing Organelles, Protein Metabolism, Mammals, Extraction Techniques, Animal Models, Ruminants, Mitochondrial DNA, Mitochondria, Nucleic acids, Phenotype, Experimental Organism Systems, Vertebrates, Cellular Structures and Organelles, anomalie veau tourneur, gène SLC25A46, Research Article, mice, lcsh:QH426-470, Forms of DNA, Mouse Models, Bioenergetics, Research and Analysis Methods, Mitochondrial Proteins, Polyneuropathies, Model Organisms, Bovines, Genetics, Animals, Humans, Molecular Biology Techniques, Molecular Biology, Organisms, Biology and Life Sciences, Cell Biology, DNA, lcsh:Genetics, Metabolism, Amino Acid Substitution, Amniotes, Mutation, Cattle, Mitochondrial Membrane, anomalie génétique
Abstract

Neuropathies are neurodegenerative diseases affecting humans and other mammals. Many genetic causes have been identified so far, including mutations of genes encoding proteins involved in mitochondrial dynamics. Recently, the “Turning calves syndrome”, a novel sensorimotor polyneuropathy was described in the French Rouge-des-Prés cattle breed. In the present study, we determined that this hereditary disease resulted from a single nucleotide substitution in SLC25A46, a gene encoding a protein of the mitochondrial carrier family. This mutation caused an apparent damaging amino-acid substitution. To better understand the function of this protein, we knocked out the Slc25a46 gene in a mouse model. This alteration affected not only the nervous system but also altered general metabolism, resulting in premature mortality. Based on optic microscopy examination, electron microscopy and on biochemical, metabolic and proteomic analyses, we showed that the Slc25a46 disruption caused a fusion/fission imbalance and an abnormal mitochondrial architecture that disturbed mitochondrial metabolism. These data extended the range of phenotypes associated with Slc25a46 dysfunction. Moreover, this Slc25a46 knock-out mouse model should be useful to further elucidate the role of SLC25A46 in mitochondrial dynamics., Author summary Mitochondria are essential organelles, the site of numerous biochemical reactions, with a critical role in delivering energy to cells, particularly in the nervous system. Consequently, disrupted mitochondrial function often results in neurodegenerative diseases, in humans and in other mammals. Herein, we determined that the “Turning calves syndrome”, a new hereditary sensorimotor polyneuropathy in the French Rouge-des-Prés cattle breed was due to a single substitution in SLC25A46, a gene encoding a protein of the mitochondrial carrier family. We created a mouse knock-out model and determined that disruption of this gene dramatically disturbed mitochondrial dynamics in various organs that resulted in altered metabolism and early death, indirectly confirming the gene identification in cattle. Moreover, our novel findings extended the range of phenotypes associated with polymorphisms of this gene and help to elucidate the role of SLC25A46 in mitochondrial function.

Published
2017
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7. Identification of a t(3;4)(p1.3;q1.5) translocation breakpoint in pigs using somatic cell hybrid mapping and high-resolution mate-pair sequencing

Author

Fève, Katia, Foissac, Sylvain, Pinton, Alain, Mompart, Florence, Esquerré, Diane, Faraut, Thomas, Yerle, Martine, Riquet, Juliette, Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées

Subjects
Swine, reciprocal translocation, lcsh:Medicine, population, Artificial Gene Amplification and Extension, Polymerase Chain Reaction, Translocation, Genetic, Database and Informatics Methods, ADAMTS Proteins, chromosome, lcsh:Science, hybridization, Mammals, Chromosome Biology, Eukaryota, Chromosome Mapping, High-Throughput Nucleotide Sequencing, Genomics, Chromosomal Aberrations, BAC cloning, adamtsl4, Vertebrates, Sequence Analysis, Autre (Sciences du Vivant), Research Article, [SDV.OT]Life Sciences [q-bio]/Other [q-bio.OT], isolated ectopia lentis, mutation, gene, cytogenetic, biogenesis, Bioinformatics, Research and Analysis Methods, Vector cloning, Genetics, Animals, Molecular Biology Techniques, Molecular Biology, Sequence Assembly Tools, Models, Genetic, Gene Mapping, lcsh:R, Organisms, Biology and Life Sciences, Computational Biology, Cell Biology, Genome Analysis, Chromosomes, Mammalian, Chromosomal Translocations, Amniotes, lcsh:Q, Sequence Alignment, Cloning
Abstract

International audience; Reciprocal translocations are the most frequently occurring constitutional structural rear-rangements in mammalian genomes. In phenotypically normal pigs, an incidence of 1/200 is estimated for such rearrangements. Even if constitutional translocations do not necessarily induce defects and diseases, they are responsible for significant economic losses in domestic animals due to reproduction failures. Over the last 30 years, advances in molecular and cytogenetic technologies have led to major improvements in the resolution of the characterization of translocation events. Characterization of translocation breakpoints helps to decipher the mechanisms that lead to such rearrangements and the functions of the genes that are involved in the translocation. Here, we describe the fine characterization of a reciprocal translocation t(3;4)(p1.3;q1.5) detected in a pig line. The breakpoint was identified at the base-pair level using a positional cloning and chromosome walking strategy in somatic cell hybrids that were generated from an animal that carries this translocation. We show that this translocation occurs within the ADAMTSL4 gene and results in a loss of expression in homozygous carriers. In addition, by taking this translocation as a model, we used a whole-genome next-generation mate-pair sequencing approach on pooled individuals to evaluate this strategy for high-throughput screening of structural rearrangements.

Published
2017
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8. Construction of whole genome interaction maps and study of correlation with gene expression level in fetal muscle cells

Author

Marti-Marimon, Maria, ACLOQUE, Hervé, Robelin, David, Zytnicki, Matthias, Djebali, Sarah, Lahbib Mansais, Yvette, Esquerré, Diane, Mompart, Florence, Yerle-Bouissou, Martine, Foissac, Sylvain, Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT INRA), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)

Subjects
[SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, [SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, correlation, [SDV]Life Sciences [q-bio], interaction, [INFO]Computer Science [cs], genetic, [MATH]Mathematics [math], genome, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

National audience

Published
2016

9. First microbial gene catalog and antibiotic resistome of rabbit gut microbiota established by metagenomic sequencing

Author

Achard, Caroline, RAMAYO CALDAS, Yuliaxis, Ghozlane, Amine, Almeida, Mathieu, Ballester, Maria, Boucher, Samuel, Chatellier, Stéphane, Chaubet, Adeline, Combes, Sylvie, Denis, Catherine, Dile, Benoit, Esquerré, Diane, Gabinaud, Beatrice, Le Normand, Bernadette, Pons, Nicolas, Ruppe, Etienne, Estellé, Jordi, Zemb, Olivier, Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, MetaGenoPolis, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Center for Bioinformatics and Computational Biology, University of Delaware [Newark], LABOVET Conseil, Réseau Cristal, Clinique Vétérinaire des Marchés de Bretagne, Genomic Research Laboratory, and Geneva University Hospital (HUG)

Subjects
[SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, [SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, microbiote, antibiotic, [SDV]Life Sciences [q-bio], rabbit, [INFO]Computer Science [cs], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

National audience

Published
2016

10. Analysis of Polycerate Mutants Reveals the Evolutionary Co-option of HOXD1 for Horn Patterning in Bovidae

Author

Daniele Bigi, Fiona Menzi, Slim Ben Jemaa, Marie-Christine Deloche, Aurélien Capitan, Johannes A. Lenstra, Marina Naval-Sanchez, Ivica Medugorac, Nathalie Hirter, Gwenola Tosser-Klopp, Diane Esquerre, Coralie M. Reich, Julia M. Paris, Rose-Marie Arbogast, Amandine Blin, Abdelhak Boukadiri, Aurélie Hintermann, Julie Rivière, Denis Duboule, Raphaël Cornette, Cécile Donnadieu, Marie-Dominique Wandhammer, Gjoko Bunevski, Louisa Gidney, Michael Stache, Isabelle Palhiere, Renate Schafberg, James Kijas, Claude Guintard, Joséphine Lesur, Jozsef Zakany, Rachel Rupp, Noelle E. Cockett, John Hedges, Ashleigh Haruda, Philippe Bardou, Olivier Putelat, Tracy Hadfield, Alain Pinton, Ockert Greyvenstein, Aurélie Allais-Bonnet, Este Van Marle-Koster, Eric Pailhoux, Coralie Danchin-Burge, David G. Riley, Cécile Grohs, Benjamin J. Hayes, Cord Drögemüller, Allice, Biologie de la Reproduction, Environnement, Epigénétique & Développement (BREED), Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-École nationale vétérinaire d'Alfort (ENVA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité (ISYEB ), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ), Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Canberra] (CSIRO), École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Martin-Luther-University Halle-Wittenberg, Génétique Animale et Biologie Intégrative (GABI), Université Paris-Saclay-AgroParisTech-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), University of Geneva [Switzerland], University of Bologna, Ludwig Maximilian University [Munich] (LMU), Archéologie d'Alsace, Archéologie et histoire ancienne : Méditerranée - Europe (ARCHIMEDE), Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Texas A&M University [College Station], Utah State University (USU), Université de Carthage - University of Carthage, Ss. Cyril and Methodius University in Skopje, University of Bern, Manx Text, Manx Loaghtan Sheep Breeders (MLSBG), Utrecht University [Utrecht], Rent a Peasant, Archéozoologie, archéobotanique : sociétés, pratiques et environnements (AASPE), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Musée Zoologique de Strasbourg, Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS), Acquisition et Analyse de Données pour l'Histoire naturelle (2AD), MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé (MICALIS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique ( GeT-PlaGe), Plateforme Génome & Transcriptome (GET), Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de l'élevage (IDELE), Agriculture Victoria (AgriBio), Tshwane University of Technology [Pretoria] (TUT), Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation (QAAFI), University of Queensland [Brisbane], CSIRO Agriculture and Food (CSIRO), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Collège de France (CdF (institution)), Allais-Bonnet, Aurélie, Hintermann, Aurélie, Deloche, Marie-Christine, Cornette, Raphaël, Bardou, Philippe, Naval-Sanchez, Marina, Pinton, Alain, Haruda, Ashleigh, Grohs, Cécile, Zakany, Jozsef, Bigi, Daniele, Medugorac, Ivica, Putelat, Olivier, Greyvenstein, Ockert, Hadfield, Tracy, Jemaa, Slim Ben, Bunevski, Gjoko, Menzi, Fiona, Hirter, Nathalie, Paris, Julia M, Hedges, John, Palhiere, Isabelle, Rupp, Rachel, Lenstra, Johannes A, Gidney, Louisa, Lesur, Joséphine, Schafberg, Renate, Stache, Michael, Wandhammer, Marie-Dominique, Arbogast, Rose-Marie, Guintard, Claude, Blin, Amandine, Boukadiri, Abdelhak, Rivière, Julie, Esquerré, Diane, Donnadieu, Cécile, Danchin-Burge, Coralie, Reich, Coralie M, Riley, David G, Marle-Koster, Este van, Cockett, Noelle, Hayes, Benjamin J, Drögemüller, Cord, Kijas, Jame, Pailhoux, Eric, Tosser-Klopp, Gwenola, Duboule, Deni, Capitan, Aurélien, École nationale vétérinaire d'Alfort (ENVA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Ministère de la Culture et de la Communication (MCC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), École nationale vétérinaire - Alfort (ENVA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT], Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), University of Bologna/Università di Bologna, Ss. Cyril and Methodius University in Skopje (UKIM), École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS), and Collège de France - Chaire internationale Évolution des génomes et développement

Subjects
0106 biological sciences, Male, co-option, translocation, AcademicSubjects/SCI01180, regulatory mutation, 01 natural sciences, Hox genes, Hox gene, genes, 610 Medicine & health, Bilateria, time, Horns, 0303 health sciences, biology, Ecology, 630 Agriculture, Goats, [SDV.BDD.EO] Life Sciences [q-bio]/Development Biology/Embryology and Organogenesis, Gene Expression Regulation, Developmental, alignment, Morphogenetic field, Biological Evolution, [SDV.BDD.MOR] Life Sciences [q-bio]/Development Biology/Morphogenesis, 590 Animals (Zoology), Haploinsufficiency, transcription, Biometry, Evolution, growth, Locus (genetics), Mice, Transgenic, [SDV.GEN.GA] Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, 010603 evolutionary biology, 03 medical and health sciences, goat and sheep genomics, Behavior and Systematics, framework, Genetics, Animals, Allele, Gene, Molecular Biology, Discoveries, Ecology, Evolution, Behavior and Systematics, 030304 developmental biology, Homeodomain Proteins, locus, Sheep, Horn (anatomy), AcademicSubjects/SCI01130, [SDV.BDD.MOR]Life Sciences [q-bio]/Development Biology/Morphogenesis, sequence, biology.organism_classification, [SDV.GEN.GA]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Animal genetics, [SDV.BDD.EO]Life Sciences [q-bio]/Development Biology/Embryology and Organogenesis, Evolutionary biology, Mutation, genome-wide association, 570 Life sciences, goat and sheep genomic
Abstract

In the course of evolution, pecorans (i.e., higher ruminants) developed a remarkable diversity of osseous cranial appendages, collectively referred to as “headgear,” which likely share the same origin and genetic basis. However, the nature and function of the genetic determinants underlying their number and position remain elusive. Jacob and other rare populations of sheep and goats are characterized by polyceraty, the presence of more than two horns. Here, we characterize distinct POLYCERATE alleles in each species, both associated with defective HOXD1 function. We show that haploinsufficiency at this locus results in the splitting of horn bud primordia, likely following the abnormal extension of an initial morphogenetic field. These results highlight the key role played by this gene in headgear patterning and illustrate the evolutionary co-option of a gene involved in the early development of bilateria to properly fix the position and number of these distinctive organs of Bovidae.

Published
2021
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