SEXYTROUT

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Au contraire de la situation observée chez les mammifères et les oiseaux, chez lesquels un système majeur de déterminisme du sexe a été maintenu pendant au moins 100 millions d'années, une grande diversité de mécanismes contrôlant le sexe existe chez les poissons. Plus particulièrement, les salmonidés sont considérés comme ayant un système de déterminisme du sexe strictement génétique à hétérogamétie mâle (les mâles XY et femelles XX). Cependant, de manière inattendue, des mâles ont été observés dans des lignées homozygotes génétiquement femelles (XX), obtenues après gynogenèse chez la truite arc-en-ciel Oncorhynchus mykiss. Des analyses génétiques de ce phénotype masculinisé (Mal) suggèrent qu'il serait dû à une mutation récessive dans un locus mineur de déterminisme du sexe appelé mal. Ce projet de recherche combine des approches génétiques, génomiques et transcriptomiques pour identifier ce locus mal au niveau moléculaire. Trois stratégies convergentes seront développées pour atteindre cet objectif. Premièrement,  une approche de type clonage positionnel doit permettre de localiser le locus mal sur la carte génétique de la truite arc-en-ciel. Des chromosomes bactériens artificiels (BAC) recouvrant cette région seront ensuite séquencés pour identifier des gènes pouvant correspondre à mal. Deuxièmement, une approche de type gènes candidats visera à identifier les gènes impliqués dans le déterminisme du sexe et la différenciation sexuelle par analyse bioinformatique dans des banques de séquences de truite arc-en-ciel. Ces gènes seront ensuite cartographiés pour tester leur possible co-localisation avec le locus mal. Troisièmement, après caractérisation du phénotype gonadique des individus mal et de l'effet de la température sur leur apparition dans des populations homozygotes génétiquement femelles, les profils d'expression génique seront étudiés pour les différents phénotypes sexuels par puce à ADN, PCR quantitative et hybridation in situ, de manière à identifier les dérégulations des gènes et des réseaux géniques associées à ce phénotype. Ces gènes dérégulés et leurs régulateurs, considérés comme des candidats pour mal, seront également localisés sur la carte génétique. Les gènes candidats identifiés par ces trois stratégies complémentaires, retenus sur la base de leur co-localisation avec le locus mal et de leur profil d'expression compatible avec un rôle dans le déterminisme du sexe ou la différenciation sexuelle, seront séquencés chez des femelles XX et des mâles mal/mal de manière à déterminer le gène et la mutation responsables du phénotype masculinisé. Enfin, les effets fonctionnels de la mutation mal sur le produit du gène seront étudiés in vitro et in vivo. Trois équipes de recherche avec une expertise reconnue dans le domaine du déterminisme du sexe et de la différenciation sexuelle chez la truite et d'autres poissons interagiront dans le cadre de ce projet, avec des compétences complémentaires en génétique, génomique, transcriptomique, physiologie moléculaire, évolution et biologie du développement. Ce projet fournira une masse d'information sans précédent sur la génétique et la physiologie moléculaire du développement sexuel chez la truite arc-en-ciel, et contribuera fortement à une meilleure compréhension de la base moléculaire et évolutive du déterminisme du sexe et de la différenciation sexuelle chez les poissons. Les résultats obtenus permettront également d'élucider un type d'interaction entre génome et environnement modulant un phénotype. Dans un contexte aquacole, il est aussi attendu qu'une meilleure connaissance de la base génétique et environnementale de ce type de masculinisation permettra aux pisciculteurs de mieux contrôler un phénomène comparable apparu ces dernières années dans les élevages. Enfin, le décryptage des mécanismes environnementaux modulant la différenciation gonadique ouvrirait la voie  au développement de nouvelles méthodes de contrôle du sexe chez la truite, basée sur la température, comme alternative aux traitements stéroïdiens actuels utilisés pour la production des géniteurs XX mâles (néomâles) fondateurs des populations monosexes femelles.

Ce projet a été labellisé par le Pôle de Compétitivité AQUIMER le 4 février 2008.

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