Analysis of Polycerate Mutants Reveals the Evolutionary Co-option of HOXD1 for Horn Patterning in Bovidae - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue Molecular Biology and Evolution Année : 2021

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

Aurélie Allais-Bonnet (1, 2) , Aurélie Hintermann , Marie-Christine Deloche (1, 2) , Raphael Cornette (3) , Philippe Bardou (4) , Marina Naval-Sanchez (5) , Alain Pinton (6) , Ashleigh Haruda (7) , Cécile Grohs (8) , Jozsef Zakany (9) , Daniele Bigi (10) , Ivica Medugorac (11) , Olivier Putelat (12, 13) , Ockert Greyvenstein (14) , Tracy Hadfield (15) , Slim Ben Jemaa (16) , Gjoko Bunevski (17) , Fiona Menzi (18) , Nathalie Hirter (18) , Julia Paris (18) , John Hedges (19, 20) , Isabelle Palhiere (4) , Rachel Rupp (4) , Johannes Lenstra (21) , Louisa Gidney (22) , Joséphine Lesur (23) , Renate Schafberg (7) , Michael Stache (7) , Marie-Dominique Wandhammer (24) , Rose-Marie Arbogast (13) , Claude Guintard (25) , Amandine Blin (26) , Abdelhak Boukadiri (8) , Julie Rivière (8, 27) , Diane Esquerré (28) , Cécile Donnadieu (28) , Coralie Danchin-Burge (29) , Coralie Reich (30) , David Riley (14) , Este Van Marle-Koster (31) , Noelle Cockett (15) , Benjamin Hayes (32) , Cord Drögemüller (18) , James Kijas (33) , Eric Pailhoux (2) , Gwenola Tosser-Klopp (4) , Denis Duboule (34, 3, 35) , Aurélien Capitan (8, 1)
1 Allice
2 BREED - Biologie de la Reproduction, Environnement, Epigénétique & Développement
3 ISYEB - Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité
4 GenPhySE - Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage
5 CSIRO - Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Australia]
6 GenPhySE - Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage
7 Martin-Luther-University Halle-Wittenberg
8 GABI - Génétique Animale et Biologie Intégrative
9 UNIGE - Université de Genève = University of Geneva
10 UNIBO - Alma Mater Studiorum Università di Bologna = University of Bologna
11 LMU - Ludwig Maximilian University [Munich] = Ludwig Maximilians Universität München
12 Archéologie d'Alsace
13 ARCHIMEDE - Archéologie et histoire ancienne : Méditerranée - Europe
14 Texas A&M University [College Station]
15 USU - Utah State University
16 UCAR - Université de Carthage (Tunisie)
17 UKIM - Ss. Cyril and Methodius University in Skopje
18 UNIBE - Universität Bern = University of Bern = Université de Berne
19 Manx Text
20 MLSBG - Manx Loaghtan Sheep Breeders
21 Universiteit Utrecht / Utrecht University [Utrecht]
22 Rent a Peasant
23 AASPE - Archéozoologie, archéobotanique : sociétés, pratiques et environnements
24 Musée Zoologique de Strasbourg
25 ONIRIS - École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique
26 2AD - Acquisition et Analyse de Données pour l'Histoire naturelle
27 MICALIS - MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé
28 GeT-PlaGe - Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique
29 IDELE - Institut de l'élevage
30 AgriBio - Agriculture Victoria
31 TUT - Tshwane University of Technology [Pretoria]
32 QAAFI - Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation
33 CSIRO AF - CSIRO Agriculture and Food
34 Collège de France - Chaire internationale Évolution des génomes et développement
35 EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Aurélie Allais-Bonnet
Allice
Biologie de la Reproduction, Environnement, Epigénétique & Développement
CV
Aurélie Hintermann
  • Fonction : Auteur
Marie-Christine Deloche
Allice
Biologie de la Reproduction, Environnement, Epigénétique & Développement
CV
Raphael Cornette
Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité
CV
Philippe Bardou
Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage
Marina Naval-Sanchez
  • Fonction : Auteur
Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation [Australia]
Alain Pinton
Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage
Ashleigh Haruda
  • Fonction : Auteur
Martin-Luther-University Halle-Wittenberg
Cécile Grohs
Génétique Animale et Biologie Intégrative
CV
Jozsef Zakany
  • Fonction : Auteur
Université de Genève = University of Geneva
Daniele Bigi
  • Fonction : Auteur
Alma Mater Studiorum Università di Bologna = University of Bologna
Ivica Medugorac
  • Fonction : Auteur
Ludwig Maximilian University [Munich] = Ludwig Maximilians Universität München
Olivier Putelat
Archéologie d'Alsace
Archéologie et histoire ancienne : Méditerranée - Europe
Ockert Greyvenstein
  • Fonction : Auteur
Texas A&M University [College Station]
Tracy Hadfield
  • Fonction : Auteur
Utah State University
Slim Ben Jemaa
  • Fonction : Auteur
Université de Carthage (Tunisie)
Gjoko Bunevski
  • Fonction : Auteur
Ss. Cyril and Methodius University in Skopje
Fiona Menzi
  • Fonction : Auteur
Universität Bern = University of Bern = Université de Berne
Nathalie Hirter
  • Fonction : Auteur
Universität Bern = University of Bern = Université de Berne
Julia Paris
  • Fonction : Auteur
Universität Bern = University of Bern = Université de Berne
John Hedges
  • Fonction : Auteur
Manx Text
Manx Loaghtan Sheep Breeders
Isabelle Palhiere
Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage
Rachel Rupp
Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage
Johannes Lenstra
  • Fonction : Auteur
Universiteit Utrecht / Utrecht University [Utrecht]
Louisa Gidney
  • Fonction : Auteur
Rent a Peasant
Joséphine Lesur
Archéozoologie, archéobotanique : sociétés, pratiques et environnements
CV
Renate Schafberg
  • Fonction : Auteur
Martin-Luther-University Halle-Wittenberg
Michael Stache
  • Fonction : Auteur
Martin-Luther-University Halle-Wittenberg
Marie-Dominique Wandhammer
  • Fonction : Auteur
Musée Zoologique de Strasbourg
Rose-Marie Arbogast
Archéologie et histoire ancienne : Méditerranée - Europe
CV
Claude Guintard
École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique
Amandine Blin
  • Fonction : Auteur
Acquisition et Analyse de Données pour l'Histoire naturelle
Abdelhak Boukadiri
  • Fonction : Auteur
Génétique Animale et Biologie Intégrative
Julie Rivière
Génétique Animale et Biologie Intégrative
MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé
Diane Esquerré
Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique
Cécile Donnadieu
Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique
CV
Coralie Danchin-Burge
  • Fonction : Auteur
Institut de l'élevage
Coralie Reich
  • Fonction : Auteur
Agriculture Victoria
David Riley
  • Fonction : Auteur
Texas A&M University [College Station]
Este Van Marle-Koster
  • Fonction : Auteur
Tshwane University of Technology [Pretoria]
Noelle Cockett
  • Fonction : Auteur
Utah State University
Benjamin Hayes
  • Fonction : Auteur
Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation
Cord Drögemüller
Universität Bern = University of Bern = Université de Berne
James Kijas
  • Fonction : Auteur
CSIRO Agriculture and Food
Eric Pailhoux
Biologie de la Reproduction, Environnement, Epigénétique & Développement
CV
Gwenola Tosser-Klopp
Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage
CV
Denis Duboule
Collège de France - Chaire internationale Évolution des génomes et développement
Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Aurélien Capitan
Génétique Animale et Biologie Intégrative
Allice

Résumé

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.

Domaines

Embryologie et organogenèse Morphogenèse Génétique animale
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Origine Publication financée par une institution

Aurélien Capitan  : Connectez-vous pour contacter le contributeur

https://hal.science/hal-03164832

Soumis le : jeudi 28 octobre 2021-12:05:26

Dernière modification le : lundi 16 décembre 2024-17:00:03

Archivage à long terme le : samedi 29 janvier 2022-18:54:21

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Dates et versions

hal-03164832 , version 1 (28-10-2021)

Identifiants

Citer

Aurélie Allais-Bonnet, Aurélie Hintermann, Marie-Christine Deloche, Raphael Cornette, Philippe Bardou, et al.. Analysis of Polycerate Mutants Reveals the Evolutionary Co-option of HOXD1 for Horn Patterning in Bovidae. Molecular Biology and Evolution, 2021, ⟨10.1093/molbev/msab021⟩. ⟨hal-03164832⟩

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