Un chien de traîneau salvateur
En ce qui concerne les chiens héroïques, Balto est en tête de liste. Le célèbre husky sibérien a inspiré un film d’animation de 1995 et a été immortalisé sous forme de statue dans Central Park à New York dans le cadre d’une équipe de traîneaux à chiens qui a livré une antitoxine vitale à une ville isolée de l’Alaska touchée par la diphtérie en 1925. Et maintenant, l’ADN de Balto est offrant un nouvel aperçu de la façon dont la diversité génétique affecte la santé canine – dans le passé et dans le présent.
Dans une étude publiée jeudi Science, Les biologistes ont découvert que le génome du Balto est plus diversifié et finalement plus sain que la plupart des races de chiens actuelles. Ses gènes suggèrent également que lui et ses redoutables compagnons canins dans les années 1920 avaient plusieurs traits qui les rendaient meilleurs pour voyager et survivre dans des conditions difficiles. Les résultats révèlent des changements au fil du temps dans la génétique et l’ascendance des chiens, mais aussi dans leur santé génétique.
« Nous avons constaté que Balto est génétiquement plus diversifié et génétiquement plus sain que votre chien de race actuel, mais similaire aux chiens de travail d’Alaska d’aujourd’hui – ce que vous attendez d’un groupe qui est toujours élevé pour le travail plutôt que pour l’esthétique. Le phénotype que les chiens reproducteurs sont désormais liés », explique Katherine Moon, de l’Université de Californie à Santa Cruz, chercheuse postdoctorale et codirectrice de l’étude.
Balto faisait partie d’une population importée de Huskies sibériens élevés pour leur vitesse, leur forme physique et leur taille relativement petite. En janvier 1925, la diphtérie (une infection bactérienne grave qui peut être mortelle si elle n’est pas traitée, en particulier pour les enfants) éclate à Nome, en Alaska, une ville accessible uniquement en traîneau à chiens en hiver. Des équipes de chiens de traîneau, dont celles de Balto, ont transporté des flacons d’antitoxine diphtérique sur le relais de 674 milles de Nenana, en Alaska, bravant des vents violents et -85 degrés Fahrenheit. Utilisant Balto comme représentant des Huskies sibériens des années 1920, Moon et ses collègues ont voulu déterminer s’il existait certaines variations dans les gènes de la population qui en faisaient des chiens de traîneau si doués.
Les chercheurs ont séquencé des échantillons d’ADN du spécimen empaillé de Balto au Cleveland Museum of Natural History. Ils ont comparé les kits aux races de chiens vivantes actuelles, y compris trois chiens de traîneau du 21e siècle qui ont couru dans l’Iditarod – une course annuelle de traîneaux à chiens moderne qui retrace certaines des traces de la course antitoxine de 1925. L’ascendance de Balto n’est pas très différente de celle des chiens d’Alaska d’aujourd’hui, car les chiens d’origine arctique partagent 68% de son ascendance. Il a également une petite ascendance commune avec des chiens asiatiques. Le génome de Balto a en outre montré qu’il mesurait environ 55 centimètres à l’épaule et avait un double pelage noir – un sous-poil qui isole les poils courts et denses et un pardessus qui protège les poils plus longs – et une touffe blanche sur la poitrine.
Les chercheurs ont également identifié des variantes altérant les protéines et contraintes par l’évolution – des changements de séquence, tels que des mutations à un point spécifique du génome, qui sont hautement conservés dans de nombreuses espèces car les changements remplissent une fonction évolutive avantageuse. Ces variantes uniques sont associées au développement des os et des tissus, y compris l’épaisseur de la peau, le poids corporel, la coordination et la formation des articulations. Les variations de Balto suggèrent qu’il avait un phénotype, ou un ensemble de caractéristiques physiques, qui était optimal pour la survie dans l’Arctique. « Nous étions ravis de le voir », déclare Moon. « C’était frappant dans le bon sens. C’était formidable de voir que le phénotype que nous avions prédit à partir de son génotype est en quelque sorte cohérent avec ce que nous savions déjà sur Balto.
L’équipe a également découvert que Balto avait une adaptation qui aide à digérer l’amidon, un trait que l’on ne trouve pas chez les loups mais qui est relativement courant chez les races de chiens modernes. Bien que le régime alimentaire traditionnel des chiens de traîneau se compose principalement de viande, Moon dit que Balto mangeait probablement aussi des aliments riches en amidon.
« Aujourd’hui, les chiens de traîneau brûlent 10 000 calories par jour pendant l’Iditarod », explique Cristina Hansen, professeure adjointe à l’Université d’Alaska Fairbanks et vétérinaire en chef de la course de chiens de traîneau Yukon Quest. Pour un chien de traîneau pesant de 40 à 70 livres, obtenir une grande quantité de calories entièrement à partir des muscles signifierait « vous leur donnez tellement de graisse qu’ils peuvent avoir la diarrhée », explique Hansen, qui n’a pas participé à la nouvelle étude. « L’amidon est une assez bonne source de carburant. Peut-être devrions-nous trouver un moyen d’introduire plus d’amidon dans les chiens de traîneau. »
Dans l’ensemble, le génome de Balto était plus diversifié que les génomes de la plupart des races de chiens d’aujourd’hui, y compris les chiens élevés pour leur apparence et les chiens « de travail » élevés pour des traits fonctionnels. Il était également moins consanguin que les races de chiens modernes en général. Et comme les chiens de traîneau de travail du 21e siècle, Balto avait moins de variantes génétiques rares et potentiellement nocives que les autres races de chiens. L’équipe de recherche suggère que certains élevages sélectifs pourraient avoir été un facteur probable dans la réduction de la diversité génétique et l’introduction de mutations nuisibles dans les races de chiens actuelles. Une plus grande diversité génétique donne plus de capacité à s’adapter à un changement environnemental ou à un facteur de stress, explique Moon, c’est pourquoi les chercheurs l’utilisent pour mesurer la santé génétique.
« Nous avons tous entendu des histoires sur certaines races qui ont beaucoup de maladies génétiques, de malformations cardiaques ou de mauvais bassins, et cela se produit lorsque nous sélectionnons pour la consanguinité », explique Beth Shapiro, professeur d’écologie et de biologie évolutive. UC Santa Cruz et auteur principal de la nouvelle étude. « Avec la consanguinité, nous perdons de la diversité et augmentons le risque que de mauvaises mutations deviennent plus courantes dans cette race. »
Les chiens de traîneau de travail sont généralement consanguins ou produits en accouplant des chiens plus âgés qui sont génétiquement différents pour la vitesse et l’endurance. Il en résulte des races mixtes avec une population génétique plus diversifiée – et cela semble à son tour contribuer à l’amélioration de la santé. Hansen dit que les découvertes sur le génome de Balto correspondent à ce qu’il sait sur les chiens de traîneau. « Ce sont pour la plupart des chiens à l’air stupide », dit-il. « En général, ils sont en très bonne santé. »
Les chiens de traîneau d’aujourd’hui sont encore « plus rapides et plus durables » que les chiens de l’époque de Balto, dit Moon. « Lorsque nous sélectionnons ces traits de travail plutôt que des traits esthétiques, nous constatons que même si nous les sélectionnons toujours pour un trait, ils sont toujours génétiquement diversifiés et sains. »
L’analyse du génome de Balto fait partie du projet de recherche plus vaste Zoonomia, un effort à grande échelle pour comprendre la diversité génétique et l’évolution des mammifères. Le génome d’un chien célèbre est un exemple de ce que les scientifiques peuvent apprendre à partir de données limitées sur la population d’espèces, dit Moon. Il espère que l’approche et les découvertes de son équipe pourront être appliquées aux espèces qui pourraient nécessiter une attention critique pour leur conservation.
« Il est difficile d’obtenir des ressources d’espèces en voie de disparition où vous n’avez pas de grands groupes que vous pouvez échantillonner pour savoir comment se porte la population. Vous pouvez être limité à une ou deux personnes, dit Moon. « Je trouve des recherches comme celle-ci vraiment intéressantes car cela signifie que nous pouvons encore faire beaucoup de très bon travail même avec le génome d’une espèce. »
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