Maternal and Paternal Genomes Differentially Affect Myofibre Characteristics and Muscle Weights of Bovine Fetuses at Midgestation.

Xiang, R., Ghanipoor-Samami, M., Johns, W.H., Eindorf, T., Rutley, D.L., Kruk, Z.A., Fitzsimmons, C.J., Thomsen, D.A., Roberts, C.T., Burns, B.M., Anderson, G.I., Greenwood, P.L., et Hiendleder, S. (2013). « Maternal and Paternal Genomes Differentially Affect Myofibre Characteristics and Muscle Weights of Bovine Fetuses at Midgestation. », PLoS ONE, 8(1, Article No. e53402). doi : 10.1371/journal.pone.0053402  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les caractéristiques des fibres musculaires et la masse musculaire après la naissance sont largement déterminées au cours du développement du fœtus et peuvent être modulées de façon importante par des effets épigénétiques provenant du parent d’origine. On manque toutefois de données concernant ces effets quant au développement prénatal des muscles pour pouvoir expliquer la variabilité des caractéristiques des muscles après la naissance. Nous avons utilisé un modèle bovin pour étudier l’incidence de différents génomes maternels et paternels, du sexe du fœtus et de facteurs maternels non génétiques sur les caractéristiques des fibres musculaires et la masse musculaire du fœtus. Nous avons analysé, à l’aide de modèles linéaires généraux, les données obtenues de 73 fœtus (153e jour, 54 % de gestation) provenant de quatre groupes génétiques composés d’animaux Angus et Brahman de race pure et issus de croisements réciproques. Les génomes parentaux expliquaient la plus grande part de variabilité quant à la taille des fibres du Musculus semitendinosus (80-96 %) et quant aux poids relatif et absolu du M. supraspinatus, M. longissimus dorsi, M. quadriceps femoris et du M. semimembranosus (82-89 % et 56-93 %, respectivement). L’interaction entre le génome paternel et le génome maternel (P < 0,05) expliquait la plus grande part de variabilité génétique quant à l’aire de la section transversale (AST) des myotubes « rapides » (68 %), alors que le génome maternel expliquait à lui seul la plus grande part de la variabilité génétique quant à l’AST des fibres musculaires « rapides » (93%, P < 0,01). De plus, le génome maternel, de façon indépendante (M. semimembranosus, 88 %, P < 0,0001) ou en combinaison (M. supraspinatus, 82 %; M. longissimus dorsi, 93 %; M. quadriceps femoris, 86 %) avec l’effet niché du poids maternel (5-6 %, P < 0,05), constituait la principale source de variabilité quant au poids absolu des muscles. L’incidence du génome paternel sur la masse musculaire diminuait en passant des membres antérieurs aux membres postérieurs et expliquait la totalité (M. supraspinatus, 97 %, P < 0,0001) ou la plus grande part (M. longissimus dorsi, 69 %, P < 0,0001; M. quadriceps femoris, 54 %, P < 0,001) de la variabilité génétique quant aux poids relatifs. L’interaction observée entre les génomes maternel et paternel (P < 0,01), l’incidence du poids maternel (P < 0,05) sur l’expression de H19 (régulateur maître d’un réseau de gènes soumis à empreinte) ainsi que la corrélation négative relevée entre l’expression de H19 et la masse musculaire du fœtus (P < 0,001) semblent indiquer que la variabilité de l’incidence des génomes maternel et paternel sur les muscles du fœtus est due à la présence de gènes soumis à empreinte et à des interférences de miARN.

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