Génétique

Genome-Wide DNA Methylation and Gene Expression Profiles in Cows Subjected to Different Stress Level as Assessed by Cortisol in Milk

Par 25 juillet 2020 novembre 10th, 2020 Pas de commentaire

Type de document : article scientifique publié dans Genes

Auteurs : Marcello Del Corvo, Silvia Bongiorni, Bruno Stefanon, Sandy Sgorlon, Alessio Valentini, Paolo Ajmone Marsan, Giovanni Chillemi

Résumé en français (traduction) : La santé, le bien-être et la productivité des bovins laitiers sont profondément affectés par le stress. Son influence sur le métabolisme et la réponse immunitaire est bien connue, mais les mécanismes épigénétiques sous-jacents doivent être étudiés plus en détail. Dans cette étude, nous avons comparé les signatures de méthylation de l’ADN et d’expression génétique entre deux populations de bovins laitiers se situant dans les extrémités haute et basse de la distribution de la concentration de cortisol (CC) du lait, un marqueur neuroendocrinien du stress chez les vaches laitières. Le séquençage des bisulfites à représentation réduite a été utilisé pour obtenir une carte de méthylation à partir d’échantillons de sang de ces animaux. Les groupes supérieurs et inférieurs présentaient des quantités similaires de CpG méthylés, tandis que nous avons constaté des différences entre les sites non CpG. Des changements significatifs de méthylation ont été détectés dans 248 gènes. Nous avons également identifié des différences significatives dans l’expression de 324 gènes. L’analyse KEGG et de l’ontologie des gènes (GO) a montré que les gènes des deux groupes agissent ensemble dans plusieurs voies, telles que l’activité du système nerveux, les fonctions de régulation immunitaire et le métabolisme des glucocorticoïdes. Ces résultats préliminaires suggèrent que, chez le bétail, la sécrétion de cortisol pourrait agir comme un déclencheur de la régulation épigénétique et que les changements périphériques de la méthylation peuvent donner un aperçu des fonctions du système nerveux central.

Résumé en anglais (original) : Dairy cattle health, wellbeing and productivity are deeply affected by stress. Its influence on metabolism and immune response is well known, but the underlying epigenetic mechanisms require further investigation. In this study, we compared DNA methylation and gene expression signatures between two dairy cattle populations falling in the high- and low-variant tails of the distribution of milk cortisol concentration (MC), a neuroendocrine marker of stress in dairy cows. Reduced Representation Bisulfite Sequencing was used to obtain a methylation map from blood samples of these animals. The high and low groups exhibited similar amounts of methylated CpGs, while we found differences among non-CpG sites. Significant methylation changes were detected in 248 genes. We also identified significant fold differences in the expression of 324 genes. KEGG and Gene Ontology (GO) analysis showed that genes of both groups act together in several pathways, such as nervous system activity, immune regulatory functions and glucocorticoid metabolism. These preliminary results suggest that, in livestock, cortisol secretion could act as a trigger for epigenetic regulation and that peripheral changes in methylation can provide an insight into central nervous system functions.

Etrait du site de Genes