Massive detection of cryptic recessive genetic defects in cattle mining millions of life histories
Florian Besnard
(1, 2)
,
Ana Guintard
(1, 3)
,
Cécile Grohs
(1)
,
Laurence Guzylack-Piriou
(4, 5)
,
Margarita Cano
(1)
,
Clémentine Escouflaire
(1, 3)
,
Chris Hozé
(1, 3)
,
Hélène Leclerc
(1, 3)
,
Thierry Buronfosse
(6)
,
Lucie Dutheil
(4)
,
Jeanlin Jourdain
(1, 3)
,
Anne Barbat
(1)
,
Sébastien Fritz
(1, 3)
,
Marie-Christine Deloche
(1, 3)
,
Aude Remot
(7)
,
Blandine Gaussères
(4)
,
Adèle Clément
(4)
,
Marion Bouchier
(6)
,
Elise Contat
(6)
,
Anne Relun
(8)
,
Vincent Plassard
(9)
,
Julie Rivière
(1, 10)
,
Christine Péchoux
(1)
,
Marthe Vilotte
(1)
,
Camille Eche
(11)
,
Claire Kuchly
(11)
,
Mathieu Charles
(1)
,
Arnaud Boulling
(1)
,
Guillaume Viard
(3, 12)
,
Stéphanie Minéry
(2)
,
Sarah Barbey
(13)
,
Clément Birbes
(14)
,
Coralie Danchin-Burge
(2)
,
Frédéric Launay
(13)
,
Sophie Mattalia
(2)
,
Aurélie Allais-Bonnet
(3, 12)
,
Bérangère Ravary
(9)
,
Yves Millemann
(9)
,
Raphaël Guatteo
(8)
,
Christophe Klopp
(14)
,
Christine Gaspin
(14)
,
Carole Iampietro
(11)
,
Cécile Donnadieu
(11)
,
Denis Milan
(15)
,
Marie-Anne Arcangioli
(6)
,
Mekki Boussaha
(1)
,
Gilles Foucras
(4)
,
Didier Boichard
(1)
,
Aurélien Capitan
(1, 3)
1
GABI -
Génétique Animale et Biologie Intégrative
2 IDELE - Institut de l'élevage
3 Eliance
4 IHAP - Interactions hôtes-agents pathogènes [Toulouse]
5 DEPT SA - Département Santé Animale
6 VAS - VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement
7 ISP - Infectiologie et Santé Publique
8 BIOEPAR - Biologie, Epidémiologie et analyse de risque en Santé Animale
9 ENVA - École nationale vétérinaire d'Alfort
10 MICALIS - MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé
11 GeT-PlaGe - Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique
12 BREED - Biologie de la Reproduction, Environnement, Epigénétique & Développement
13 UEP - Unité Expérimentale du Pin
14 Plateforme Bio-Informatique - Génotoul
15 GenPhySE - Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage
2 IDELE - Institut de l'élevage
3 Eliance
4 IHAP - Interactions hôtes-agents pathogènes [Toulouse]
5 DEPT SA - Département Santé Animale
6 VAS - VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement
7 ISP - Infectiologie et Santé Publique
8 BIOEPAR - Biologie, Epidémiologie et analyse de risque en Santé Animale
9 ENVA - École nationale vétérinaire d'Alfort
10 MICALIS - MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé
11 GeT-PlaGe - Génome et Transcriptome - Plateforme Génomique
12 BREED - Biologie de la Reproduction, Environnement, Epigénétique & Développement
13 UEP - Unité Expérimentale du Pin
14 Plateforme Bio-Informatique - Génotoul
15 GenPhySE - Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage
Florian Besnard
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1134369
- IdHAL : florian-besnard
- ORCID : 0000-0002-1187-9132
Cécile Grohs
- Fonction : Auteur
- PersonId : 744404
- IdHAL : cecile-grohs
- ORCID : 0000-0002-3563-8966
Laurence Guzylack-Piriou
- Fonction : Auteur
- PersonId : 737409
- IdHAL : laurence-guzylack-piriou
- ORCID : 0000-0002-6078-1705
Margarita Cano
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1297402
- ORCID : 0000-0002-1816-3583
Clémentine Escouflaire
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1297403
- ORCID : 0000-0003-3586-9761
Chris Hozé
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1272796
- ORCID : 0000-0002-5900-5506
Hélène Leclerc
- Fonction : Auteur
- PersonId : 771756
- ORCID : 0000-0002-2103-2234
Lucie Dutheil
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1297405
- ORCID : 0009-0001-9742-4031
Jeanlin Jourdain
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1151257
- IdHAL : jeanlin-jourdain
- ORCID : 0000-0002-5245-7382
Anne Barbat
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1297406
- ORCID : 0009-0001-9264-6225
Sébastien Fritz
- Fonction : Auteur
- PersonId : 766840
- ORCID : 0000-0002-3378-1048
Marie-Christine Deloche
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1297407
- ORCID : 0009-0001-9181-8929
Aude Remot
- Fonction : Auteur
- PersonId : 735716
- IdHAL : aude-remot
- ORCID : 0000-0001-9896-3216
Blandine Gaussères
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1297408
- ORCID : 0000-0001-7570-4721
Anne Relun
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1144713
- IdHAL : anne-relun
- ORCID : 0000-0001-7304-3616
- IdRef : 140051902
Vincent Plassard
- Fonction : Auteur
- PersonId : 809127
- ORCID : 0000-0003-2319-6387
Julie Rivière
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1347364
- IdHAL : julieriviere
- ORCID : 0000-0002-9411-9605
Christine Péchoux
- Fonction : Auteur
- PersonId : 743080
- IdHAL : christine-longin
- ORCID : 0000-0002-3850-2888
Camille Eche
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1206172
- IdHAL : camille-eche
- ORCID : 0000-0002-1460-0969
Claire Kuchly
- Fonction : Auteur
- PersonId : 808693
- ORCID : 0000-0001-8994-550X
Mathieu Charles
- Fonction : Auteur
- PersonId : 744394
- IdHAL : mathieu-charles
- ORCID : 0000-0001-6491-1928
- IdRef : 143190776
Arnaud Boulling
- Fonction : Auteur
- PersonId : 744950
- IdHAL : arnaud-boulling
- ORCID : 0000-0001-7747-7876
- IdRef : 181486202
Stéphanie Minéry
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1277510
- ORCID : 0009-0008-6277-9319
Clément Birbes
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1297409
- ORCID : 0000-0002-8360-6512
Coralie Danchin-Burge
- Fonction : Auteur
- PersonId : 958128
- ORCID : 0000-0002-0671-2792
Sophie Mattalia
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1297410
- ORCID : 0000-0002-7672-4414
Aurélie Allais-Bonnet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 749721
- IdHAL : aurelie-allais-bonnet
- ORCID : 0000-0002-5484-0270
Bérangère Ravary
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1070931
- ORCID : 0000-0002-5198-4703
- IdRef : 112515401
Yves Millemann
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1145451
- IdHAL : yves-millemann
- ORCID : 0000-0001-5442-7016
- IdRef : 144117568
Raphaël Guatteo
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1136675
- IdHAL : raphael-guatteo
- ORCID : 0000-0002-6658-522X
Christophe Klopp
- Fonction : Auteur
- PersonId : 735911
- IdHAL : 0000-0001-7126-5477
- ORCID : 0000-0001-7126-5477
Christine Gaspin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 735771
- IdHAL : 0000-0003-0304-5186
- ORCID : 0000-0003-0304-5186
- IdRef : 081431481
Carole Iampietro
- Fonction : Auteur
- PersonId : 751860
- IdHAL : carole-iampietro
- ORCID : 0000-0002-8148-4785
- IdRef : 07510816X
Cécile Donnadieu
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1297411
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Denis Milan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 183743
- IdHAL : denis-milan
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Marie-Anne Arcangioli
- Fonction : Auteur
- PersonId : 171818
- IdHAL : marie-anne-arcangioli
- ORCID : 0000-0001-5830-2915
- IdRef : 075059606
Mekki Boussaha
- Fonction : Auteur
- PersonId : 744957
- IdHAL : mekki-boussaha
- ORCID : 0000-0002-5432-4604
Gilles Foucras
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1136704
- IdHAL : gilles-foucras
- ORCID : 0000-0002-0363-0337
Didier Boichard
- Fonction : Auteur
- PersonId : 744221
- IdHAL : didier-boichard
- ORCID : 0000-0003-0361-2961
- IdRef : 132520087
Aurélien Capitan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1137457
- IdHAL : aurelien-capitan
- ORCID : 0000-0003-3185-0932
Résumé
Abstract We present a data-mining framework designed to detect recessive defects in livestock that have been previously missed due to a lack of specific signs, incomplete penetrance, or incomplete linkage disequilibrium. This approach leverages the massive data generated by genomic selection. Its basic principle is to compare the observed and expected numbers of homozygotes for sliding haplotypes in animals with different life histories. Within three cattle breeds, we report 33 new loci responsible for increased risk of juvenile mortality and present a series of validations based on large-scale genotyping, clinical examination, and functional studies for candidate variants affecting the NOA1 , RFC5, and ITGB7 genes. In particular, we describe disorders associated with NOA1 and RFC5 mutations for the first time in vertebrates. The discovery of these many new defects will help to characterize the genetic basis of inbreeding depression, while their management will improve animal welfare and reduce losses to the industry.
Nous présentons un cadre d'exploration de données conçu pour détecter les défauts récessifs chez le bétail qui n'ont pas été détectés auparavant en raison d'un manque de signes spécifiques, d'une pénétrance incomplète ou d'un déséquilibre de liaison incomplet. Cette approche tire parti des données massives générées par la sélection génomique. Son principe de base est de comparer les nombres observés et attendus d'homozygotes pour des haplotypes glissants chez des animaux ayant des histoires de vie différentes. Au sein de trois races bovines, nous rapportons 33 nouveaux loci responsables d'un risque accru de mortalité juvénile et présentons une série de validations basées sur le génotypage à grande échelle, l'examen clinique et des études fonctionnelles pour des variants candidats affectant les gènes NOA1, RFC5 et ITGB7. En particulier, nous décrivons pour la première fois chez les vertébrés des troubles associés à des mutations des gènes NOA1 et RFC5. La découverte de ces nombreux nouveaux défauts aidera à caractériser la base génétique de la dépression de consanguinité, tandis que leur gestion améliorera le bien-être des animaux et réduira les pertes pour l'industrie.