Recherches en génomique animale








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1.2Un Challenge majeur à relever pour l’élevage des ruminants : produire plus et mieux avec moins


La révolution démographique est en cours : 3 milliards d’habitants sur la planète en 1960, 7 milliards aujourd’hui et plus de 9 milliards en 2050. La demande alimentaire va continuer à croître, dans un contexte où la biomasse agricole sera de plus en plus sollicitée pour des usages non alimentaires, énergétiques et chimiques, en particulier du fait de la diminution des ressources fossiles. Avec la réduction des terres disponibles pour les cultures et l’augmentation de la demande en produits d’origine animale (lait, viande), la concurrence pour l’allocation des ressources végétales à bonne valeur nutritive entre alimentation humaine et alimentation des animaux d’élevage va inévitablement s’accroître.

Le rapport de Marion Guillou et coll. sur « Le projet agro-écologique : vers des agricultures doublement performantes pour concilier compétitivité et respect de l’environnement » propose un certain nombre de pistes pour concevoir et mettre en œuvre des systèmes de production à la fois compétitifs et durables en favorisant une diversité de systèmes adaptés aux conditions locales, du milieu et de l’organisation des acteurs. Il préconise notamment d’orienter la génétique pour mettre à disposition des agriculteurs, un choix de variétés adaptées à l’agro-écologie.

Les exigences sociétales diverses (bien-être et santé animale, qualités nutritionnelles et sanitaires des produits) imposent aussi que l’on adapte l’offre nouvelle en matière de systèmes de production et de produits finis.

Enfin, les changements climatiques et plus largement les contraintes environnementales et les changements globaux sont devenus des éléments déterminants pour raisonner les activités d’élevage.

Progresser dans la compétitivité et l’acceptabilité de l’élevage nécessite une maîtrise accrue de la reproduction et du développement précoce, de la nutrition, de la croissance, de l’immunité et de la santé, du bien-être des animaux.

1.3La dynamique d’AGENAE 3


Fort de ces succès passés et dans un contexte de challenge important pour l’élevage, l’INRA et ses partenaires professionnels ont décidé de renouveler le contrat du GIS AGENAE pour une période de 5 ans (2013-2017).

1.3.1Outils et opportunités


Parmi les avancées scientifiques qui marquent la période actuelle dans le domaine de la biologie, les développements conjoints de la génomique et de la biologie intégrative occupent une place de tout premier plan.

En amont, la génomique animale et la métagénomique constituent des « boites à outils nouvelle » qui en s’appuyant sur des avancées cognitives majeures permettent d’acquérir respectivement de nouvelles connaissances sur l’identité et la fonction des gènes d’intérêt et les interactions du génome d’un hôte avec celui de sa flore microbienne.

En aval, la nutrigénomique, la biologie intégrative et les recherches en physiologie ouvrent la voie à des progrès considérables permettant d’améliorer la qualité et les performances technologiques des produits, la santé animale et les modes de conduites des troupeaux, le tout concourant à accroître l’acceptabilité et la compétitivité de l’élevage dans le respect du développement durable.

Pour exploiter ces technologies nouvelles, il est indispensable de déployer des dispositifs de capture et de gestion d’information ad hoc (phénotypage, génotypage/séquençage et base de données).

1.3.2Les enjeux scientifiques


L’accès à une connaissance renouvelée des grandes fonctions physiologiques et de leurs interactions passe par la mise en œuvre d’approches de biologie intégrative s’intéressant globalement aux multiples phénomènes intervenant aux différents niveaux d’organisation du vivant, depuis la fonction des gènes et des protéines jusqu’aux fonctions complexes d’un organisme interagissant en permanence avec son environnement. Ces approches nécessitent non seulement des technologies d’acquisition de données à très haut-débit (« omics ») pour décrire les multiples mécanismes élémentaires qui caractérisent un organisme vivant, mais également le développement de nouveaux concepts et méthodes pour comprendre et prédire leurs nombreuses interactions spatio-temporelles. La compréhension de l’impact des polymorphismes sur ces mécanismes élémentaires et leurs interactions constitue également un enjeu majeur, à même de renouveler les approches d’étude de la variabilité des caractères d’intérêt socio-économique, la prévention des maladies et in fine, les méthodes de sélection et de gestion des populations. La comparaison et l’analyse évolutive des génomes est également susceptible d’apporter un éclairage nouveau sur la fonction des gènes et le déterminisme génétique des caractères.

De même, la connaissance du génome du microbiote associé aux hôtes et agissant en interaction avec lui ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre la variété des réponses physiologiques des animaux soumis à différentes conditions d’élevages notamment d'alimentation. Il est également important de mettre en relation le microbiote avec la santé animale (et humaine) ainsi que les rejets dans l’environnement. Ces investigations sont indispensables pour rechercher les voies les plus performantes dans un contexte de changement global.

Le caractère de plus en plus intégré des recherches en génétique, en physiologie et en physio-pathologie, le niveau élevé des investissements requis, l’importance des retombées potentielles pour tous les acteurs des filières animales imposent de se doter d’un dispositif de recherche ambitieux permettant de conserver une réelle capacité d’innovation et de rester en bonne place au niveau international.

1.3.3Une compétition internationale exacerbée


La compétition internationale est forte dans le champ d’activité d’AGENAE et, plus généralement, dans celui des productions animales. Il faut donc produire mieux et innover en permanence pour s’inscrire dans la dynamique mondiale et accroître la compétitivité des entreprises françaises. Le développement de partenariats internationaux permet aussi de relever ce défi. L’export de technologies est également une option nouvelle offerte par l’évolution du contexte international. Le consortium des partenaires d’AGENAE 3 constitue de ce point de vue un avantage concurrentiel majeur. Il doit permettre de se positionner dans les appels à projets européens du programme Horizon 2020 et de mettre en œuvre des actions de transfert des innovations au travers des dispositifs du partenariat européen à l’innovation(PEI).

1.3.4Les atouts structurels d’AGENAE 3


Dans ce contexte, la position solide de la recherche publique française constitue un atout permettant de valoriser au mieux une démarche commune ambitieuse, favorisant les complémentarités et synergies entre organismes de recherche publics et privés partenaires du GIS AGENAE.

Ainsi, l’INRA apporte des compétences reconnues sur l’ensemble des disciplines biologiques et agronomiques, s’appuyant en particulier sur un puissant dispositif d’unités expérimentales. Le CIRAD offre, outre ses compétences propres, une ouverture vers les pays en développement où les travaux conduits dans le cadre d’AGENAE 3 peuvent trouver des applications originales et bénéfiques pour le développement de l’élevage et de l'offre alimentaire. L’ensemble du dispositif académique hexagonal, notamment le CNRS et l’INSERM, constitue un atout pour l’acquisition de nouvelles connaissances fondamentales sur la structure et le fonctionnement des génomes animaux et des microbiotes associés. Enfin, les infrastructures nationales pour les sciences du vivant, animées dans le cadre du GIS «IBiSA» (http://ibisa.cnrg.fr/presentation.php) offrent la possibilité de développer des travaux au-delà de la génomique stricte (imagerie fonctionnelle, centre de ressources en métabolomique…).

La participation des grands partenaires du monde de l’élevage, de la sélection, de la santé, de la nutrition animale et de la transformation des produits constitue enfin un atout stratégique d’importance majeure en matière d’orientation et de valorisation d’AGENAE 3, construit prioritairement au bénéfice des filières de l’élevage.
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