MUGENE

Approche intégrée combinant la génétique, la génomique et la biologie musculaire pour gérer la qualité de la viande bovine selon le potentiel de croissance des animaux et les facteurs d’élevage
(acronyme MUGENE)

CONTEXTE

La maitrise des qualités sensorielles de la viande bovine, et plus particulièrement de la tendreté est l’une des priorités de la filière. De nombreux facteurs influencent les qualités sensorielles de la viande, tels que les facteurs technologiques (conditions d’abattage des animaux, de maturation, de transformation et de cuisson de la viande) ou les facteurs de production (mode d’élevage, le type génétique de l’animal…). L’identification de nouvelles caractéristiques biologiques du muscle ayant une forte influence sur la qualité de la viande constitue un enjeu majeur pour la filière des animaux de boucherie, d’autant plus que ces critères pourront être intégrés aux schémas de sélection des bovins reproducteurs. C’est pourquoi des recherches à objectif opérationnel sont menées afin d’identifier des marqueurs des qualités sensorielles de la viande bovine en mettant à profit les techniques de génomique afin de révéler des gènes ou processus moléculaires associés à la qualité de la viande.

OBJECTIFS

L’objectif du programme de recherche MUGENE était d’acquérir une meilleure connaissance des gènes qui déterminent la qualité de la viande bovine en :

• établissant le profil d’expression tissulaire associé à la production d’une viande bovine de bonne qualité en fonction du potentiel de croissance musculaire et des facteurs environnementaux ;
• découvrant de nouvelles caractéristiques musculaires impliquées dans la qualité de la viande ;
• repérant de nouveaux marqueurs moléculaires ou des gènes polymorphes qui contrôlent la qualité sensorielle de la viande et dont l’intérêt pour différencier les animaux sur leur potentiel à donner des viandes de qualité sera évalué dans le projet QUALVIGEN.
  
  Le programme a reposé sur une approche intégrée du gène (polymorphisme, transcriptome, protéome) au muscle (biochimie, texture) et à la viande (tendreté, goût). Il s’est appuyé sur deux lignées de bovins Charolais impliquées dans un programme de détection des zones chromosomiques portant des gènes influençant les caractères quantitatifs des animaux.

RESULTATS

L’analyse des données phénotypiques en relation avec les notes de tendreté, de jutosité et de flaveur des viandes grâce à une étude de corrélation a permis de confirmer des résultats déjà observés. Ainsi, les données permettent d’expliquer jusqu’à 25 % de la variabilité de la tendreté et de la jutosité et jusqu’à 33 % de celle de la flaveur. Ceci suggère donc l’implication d’autres caractéristiques biologiques à identifier dans le déterminisme de la qualité de la viande bovine.
De plus, l’analyse des données phénotypiques a permis de confirmer que la sélection génétique induit un renforcement des caractéristiques rapides et glycolytiques des muscles. Les transcriptomes des muscles Longissimus thoracis (entrecôte) de 25 taurillons Charolais de 15 et 19 mois ont été comparés sur la base des qualités sensorielles (tendreté, jutosité, flaveur) évaluées par un jury de dégustation. Les variations du transcriptome ont ensuite été mises en relation avec les données sensorielles, grâce à des études de corrélations.
Les analyses différentielles selon les critères de qualité ont révélé 112 gènes associés à la tendreté de la viande, 91 à la jutosité et 116 à la flaveur. La fonction de 20% de ces gènes reste encore inconnue et aucun processus biologique n’est impliqué de façon majoritaire.
Parmi ces gènes, 58 apparaissent différentiellement exprimés à la fois selon la tendreté de la viande, la jutosité et également la flaveur : 33 montrent une sur-expression dans les muscles donnant les viandes les plus tendres, les plus juteuses et avec le plus de goût, 9 sont sous-exprimés dans les mêmes échantillons et 16 présentent des profils d’expression variables.
L’étude de corrélation a également permis de révéler qu’un seul gène sous-exprimé (DNAJA1) est inversement corrélé à la tendreté et explique 63 % de sa variabilité. Ce gène code pour une protéine chaperonne, membre de la famille des « heat shock protéines », Hsp40. Cette protéine présente une activité anti-apoptotique qui pourrait ralentir le processus de mort cellulaire et la maturation de la viande, processus favorable à son attendrissement dans les jours suivants l’abattage de l’animal. Ces résultats ont fait l’objet d’un dépôt de brevet (EP06300943.5, 12 Septembre 2006).

CONCLUSIONS

L’analyse du transcriptome du muscle Longissimus thoracis de taurillons Charolais a permis de mettre en évidence de nouveaux marqueurs biologiques des qualités sensorielles de la viande bovine. En particulier, le gène DNAJA1 semble être un bon marqueur de la viande Charolaise puisque des analyses complémentaires réalisées chez des bœufs Charolais issus d’un même dispositif de sélection génétique ont confirmé la corrélation existante entre l’expression de ce gène et les notes de tendreté des viandes.

PERSPECTIVES

D’autres études semblent toutefois nécessaires pour compléter ces résultats et ainsi mieux comprendre les relations existantes entre les gènes identifiés et les qualités sensorielles de la viande bovine. Il serait intéressant d’analyser l’expression du gène DNAJA1 dans d’autres races bovines françaises.

CONTACT : Jean-François HOCQUETTE,
URH ,
Tél : 04.73.62.42.53,
Email : hocquet@clermont.inra.fr