Structure, expression et polymorphisme du gène PRKAG3 bovin : implication dans le métabolisme musculaire et la qualité de la viande

Discipline

Biologie Sciences Santé

Classification

Sciences de la vie, biologie, biochimie,

Médecine et santé

Mots-clés libres

bovins, viande bovine, expression génique, muscles, épissage (génétique)

Mots-clés

Bovins - Génétique - Thèses et écrits académiques,

Polymorphisme génétique - Thèses et écrits académiques,

Muscles -- Métabolisme - Thèses et écrits académiques,

Boeuf (viande) - Qualité - Thèses et écrits académiques,

GlycogèneGlycogène -- Thèses et écrits académiques

Le gène PRKAG3 code l'isoforme γ3 d'une sous-unité régulatrice de l'enzyme AMPK (AMP dependant Protein Kinase), cette kinase étant l'un des principaux médiateurs de la régulation du métabolisme des sucres et acides gras dans le muscle. Le gène PRKAG3 bovin a été entièrement séquencé et sa structure établie. Nous avons mis en évidence une très grande variabilité au niveau de la séquence du gène et de la population de transcrits. 46 polymorphismes de type SNPs ont été identifiés, six d'entre eux entraînent un changement dans la séquence protéique. L'analyse des transcrits a montré l'existence de transcrits alternatifs générés par des mécanismes d'épissage jamais observés chez le porc ou dans d'autres espèces. Ces transcrits, correspondant à des formes plus longues de l'ARNm, sont retrouvés chez tous les animaux et présentent un taux de transcription plus faible que les transcrits standards de ce gène. Une étude préliminaire visant à explorer la variabilité phénotypique des caractéristiques des viandes en comparaison avec le génotype des animaux a montré que l'un des polymorphismes serait associé statistiquement avec le taux de glycogène. Nous avons également pu mettre en évidence que l'un des polymorphismes du gène PRKAG3 est associé à une augmentation du taux de transcrits, suggérant une régulation de la transcription différente en fonction des allèles. Les 6 autres gènes codant les différentes isoformes des différentes sous-unités du complexe enzymatique ont également été caractérisés et leur polymorphisme étudié. Un taux beaucoup plus faible de polymorphisme a été détecté sur ces autres gènes, comparativement au nombre observé pour le gène PRKAG3. Une analyse quantitative des transcrits des différents gènes codant pour toutes les sous-unités de l'AMPK a été réalisée. Celle-ci nous a permis de confirmer que le transcrit du gène PRKAG3 est préférentiellement exprimé dans le muscle squelettique, l'expression des transcrits des autres gènes étant plus ubiquitaire. La qualité d'une viande est également due à une composante lipidique dans le muscle. L'étude des transcrits du gène PPARG bovin a révélé l'existence d'un mécanisme complexe d'épissage intergénique, en plus des mécanismes habituels. Celui-ci conduit à deux types de transcrits chimères entre le gène PPARG et le gène voisin TSEN2. La présence d'une protéine chimère n'a pu être mise en évidence dans les tissus bovins, cependant cette protéine a pu être produite par expression transitoire dans des cellules de mammifère.