Effets du régime alimentaire sur l’expression génique et le phénotype des bovins (TRADUCTION)

Cette étude montre à quel point l’alimentation des bovins a un effet sur l’expression de nombreux gènes, avec des répercussions sur le phénotype des animaux sur des paramètres aussi variables que le gain de poids, l’émission de méthane, le rendement de la carcasse ou l’épaisseur de graisse sous-cutanée. Les recherches dans cette voie offrent donc de belles perspectives en termes de bien-être animal, ainsi que de productivité et de durabilité de l’élevage.

En production bovine, le coût de l’alimentation, estimé à 75 % des coûts variables totaux, représente un déterminant économique majeur. Par conséquent, les approches globales telles que l’optimisation de l’utilisation des aliments par le biais de sources d’alimentation alternatives, ainsi que la sélection d’animaux efficaces sur le plan alimentaire, sont d’une grande importance.

Dans cette étude, les chercheurs ont évalué l’effet de deux régimes alimentaires, l’un traditionnel à base de grains de maïs et l’autre à base de sous-produits, d’une part, sur 14 phénotypes liés à l’alimentation, à l’émission de méthane et à l’efficacité de la production et, d’autre part, sur les données transcriptomiques multi-tissus du foie, des muscles et de la paroi du rumen de 52 taureaux de Nellore (26 pour chaque régime alimentaire). À cette fin, les régimes ont été comparés au niveau du phénotype, de l’expression génique et de la connectivité du réseau gène-phénotype.

Au niveau phénotypique des différences significatives (P < 0,05) ont été trouvées en faveur du régime alternatif pour le gain de poids quotidien moyen à la finition, l’apport de matière sèche à la finition, l’émission de méthane, le rendement de la carcasse et l’épaisseur de graisse sous-cutanée dans la zone musculaire du faux-filet. En ce qui concerne le niveau transcriptionnel des 14 776 gènes exprimés dans les tissus examinés, 487, 484 et 499 gènes étaient exprimés différemment en fonction du régime alimentaire respectivement dans le foie, le muscle et le rumen (P < 0,01).

Pour explorer les phénotypes connectés différentiellement selon le régime alimentaire, les chercheurs se sont concentrés sur les phénotypes présentant le plus de changements de connexions selon les régimes et les tissus, à savoir l’émission de méthane et le rendement de la carcasse, en soulignant en particulier les changements d’expression génique impliquant SREBF2 (protéine régulatrice du métabolisme du cholestérol) et en révélant la connectivité différentielle la plus importante dans le rumen et dans le muscle. Par ailleurs, l’examen des gènes connectés différemment selon le régime alimentaire a révélé que les principaux régulateurs connectés dans chaque tissu étaient MEOX1, PTTG1 et BASP1, respectivement dans le foie, le muscle et le rumen. Enfin, les changements dans les schémas de co-expression des gènes suggèrent l’activation ou la suppression de processus et de voies biologiques spécifiques en réponse aux interventions alimentaires, avec un impact sur le phénotype.

L’identification, d’une part, des gènes réagissant différemment en fonction du régime alimentaire et, d’autre part, des effets phénotypiques associés à ces différences constitue une perspective cruciale à ces recherches, qui pourraient améliorer le bien-être des animaux, la productivité et la durabilité de l’élevage.

Référence : Fernandes AC, Reverter A, Keogh K, Alexandre PA, Afonso J, Palhares JCP, Cardoso TF, Malheiros JM, Bruscadin JJ, de Oliveira PSN, Mourão GB, de Almeida Regitano LC, Coutinho LL. Transcriptional response to an alternative diet on liver, muscle, and rumen of beef cattle. Sci Rep. 2024 Jun 13; 14(1):13682 (PDF en libre accès)

Source : Scientific Reports