Les mutations du gène merle

Les mutations du gène merle

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Il arrive de voir des dogues allemands arlequins ou gris bigarrés de noir à la robe atypique : arlequin envahis de noir , gris bigarré avec de grandes plages blanches, bigarré dont il est difficile de déterminer si le fond de robe est blanc ou gris …

Aujourd’hui les récentes découvertes sur les mutations du gène merle viennent nous éclairer sur ces bigarrés atypiques.

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L’origine de la couleur Merle

Le gène Merle est une insertion SINE, c’est-à-dire un petit bout d’ADN étranger venu s’insérer sur un chromosome. Le gène merle est issus de l’insertion d’un bout d’ARN de virus, qui s’est inséré dans génome d’un seul et unique chien. Tous les chiens Merles actuels quel que soit leur race, descendent de cet unique chien.
Cette couleur est appelée gris bigarré de noir chez le Dogue Allemand.

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Le locus M : non pas 2, mais finalement 7 allèles    

Deux allèles avaient par le passé étaient identifiées pour le locus Merle :

Les tests génétiques utilisés par le passé mesuraient uniquement la longueur du corps de l’allèle. Hors l’allèle Merle est en fait composée d’une tête, d’un corps et d’une queue.
La mesure de la queue de l’allèle merle a mené à une découverte : il existe 5 autres allèles pour le locus M ayant un corps identique à l’allèle M mais à la queue plus longue ou plus courte. Ces allèles sont dues à des mutations de l’allèle M. Ces mutations se sont faites par ajout ou diparition de paires de base lors de réplication d’ADN.
Les 7 allèles du locus M sont finallement :

La longueur de la queue des allèles M et M mutées sont les suivantes, mesurées en paire de base :

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L’effet des allèles M mutées sur le phénotype

L’effet des allèles mutées sont très divers en fonctions des combinaisons. Voici un récapitulatif des effets qui ont pu être observés actuellement chez divers chien testés et les génotypes associés.

Pas d’effet sur la couleur ou effet faible :
Un certain nombre de combinaisons n’ont aucun effet sur la robe ou si faible qu’il n’est pas ou difficilement décelable. En observant le chien, on pourrait croire que son phénotype est m/m.
Ce phénomène était déjà connu par le passé, on appelait ces chiens merle cryptiques ou merle fantôme sans réellement savoir quelle en était la cause génétique.

   ֍ Aucun effet sur la robe :
  m/Mc, Mc/Mc, m/Mc+

  ֍ Aucun effet sur la robe ou un effet très faible :

• Génotypes pouvant donner un affadissement ou brunissement de la robe :
  Mc/Mc+, Mc+/Mc+

• Génotype pouvant donner une dilution ou brunissement de la robe, ainsi que des zones de nuances plus claires peuvent être observées dans les zones des oreilles, de l’encolure, sous la queue et sur la queue. :
  Mc/Mc+, Mc+/Mc+, Mc/Ma
   

Quelques exemple de chiens possédant une allèle M mutée mais ne présentant pas de patron Merle :

Les merles atypiques :
 

   ֍ Couleur merle ou brunâtre ou aucun effet :

• Présente pas ou peu de tâches un peu plus foncées que les fond. Les yeux peuvent être bleu :   
   Mc+/Ma 

• Présente souvent des petites zones de tâches de petites taille un peu plus foncées que le fond. Les yeux peuvent être bleu :
  Ma/Ma

   ֍ Robes merles pas bien définies ou particulièrement claires. Certains de ces chiens n’expriment pas la couleur Merle. Les yeux peuvent être bleu :
m/Ma+, Mc/Ma+

   ֍ Les tâches sont de petites tailles. Un motif Tweed* peut s’exprimer et des zones blanches sans pigments sont possibles. Les yeux peuvent être bleus :
Mc+/ Ma+, Ma/Ma+, Ma+/Ma+

   ֍ Larges zones de couleurs unies mixées avec de grandes plages Merles. Des zones Tweed* sont souvent présentes. Il y a souvent des zones blanches sans pigment. Les yeux peuvent être bleu :
Ma/M

Expression quasi-classique de la couleur Merle :

   ֍ Robe merle, parfois Tweed*, les yeux peuvent être bleu :
Mc/M

Robe envahies de blanc :

   ֍ Robe présentant un patron merle classique avec des zones blanches étendues au-delà des zones où on retrouve habituellement des panachures. Un motif Tweed* peut s’exprimer. Les yeux peuvent être bleu :
Ma+/M

Les effets de Mh :

Cette allèle est à différencier de l'allèle H qui donne la couleur arlequin. Le locus H n'est présent que chez le Dogue Allemand et est indépendant de l'allèle Mh.
L'allèle Mh peut donner des robes proche de H visuellement au point de les confondre.
Pour un même génotype, l’effet de Mh peut-être très variable d’un chien à l’autre et même entre un parent et ses enfants ayant le même génotype avec une allèle Mh ayant une queue de la même longueur.
On retrouve 3 types d’expressions en général :

   ֍ Le chien est quasiment entièrement de couleur uni avec de petites zones de couleur Merle classique. Il peut présenter des zones blanches sans pigment étendues au-delà des zones classiques de panachures.

   ֍ C’est l’expression que l’on retrouve le plus fréquemment. Le fond des plages de robe Merle est dilué en blanc. Il reste des grandes zones unies, parfois Tweed*. Il peut subsister des zones Merle. Ce patron peut se rapprocher ou être identique visuellement à la robe Arlequin du dogue allemand.

   ֍ Robe proche ou identique d'un merle classique.

Exemple d'un dogue allemand supposé être arlequin (H/h) mais qui c'est finalement avéré être Merle arlequin (m/Mh, h/h) après test génétique :

*Le Tweed est un motif merle qui s’exprime par des zones grisées avec des tâches et des zones unies sans tâches avec généralement deux ou trois nuances de couleurs différentes.

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Transmission des mutations et mosaïsme

Le gène merle est particulièrement sujet aux mutations. Sa queue peut perdre ou gagner des paires de bases. Quand la mutation touche les cellules germinales, c’est-à-dire celles qui vont produire spermatozoïdes et ovules, la mutation se transmet à la descendance. Elles peuvent aussi apparaitre dans les gamètes eux même (spermatozoïdes et ovules).

Mais ces mutations peuvent aussi avoir lieux au cours du développement de l’embryon.
Si cette mutation à lieux assez précocement, la cellule touchée va se multiplier pour donner de nombreuses autres cellules qui compenseront l’individu. Ainsi, le chien présentera deux génomes différents, selon les parties de son corps. Une partie de ces cellules seront issus de cellules non mutées et une partie de la cellule mutée. Les parties de son corps ayant un génome muté pourra présenter visuellement une couleur différente de celles ayant un génome non muté.

Ce Dogue Allemand présente une couleur dû à du mosaïsme.  Après test, il ressort qu’elle ne présente pas 2 allèles pour le locus M, mais 3. Son génotype pour le locus M est : m/m/[Ma+] et pour le locus H : h/H.
Cela signifie qu’une partie des cellules de son corps sont m/m, h/H et donc exprime une couleur noire et une partie m/Ma+, h/H et donc vont exprimer une couleur arlequin.
On retrouve effectivement ce résultat visuellement. Sur le centre du corps, elle présente de grandes plages noires et sur l’extérieur une apparence arlequin.

L’allèle muté ne sera transmis à la descendance que si les cellules germinales (celles qui produisent spermatozoides et ovocytes) ont hérité de la mutation. Afin de le déterminer chez un mâle, un test couleur réalisé sur de la semence pourra être réalisé simplement. Pour une femelle, la tâche est bien plus compliquée et invasive, puisqu’elle demande de récupérer des ovocytes.

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Les risques pour la santé

Les problèmes de surdité et de cécité rencontrés avec l’homozygotie pour l’allèle M peuvent aussi se rencontrer avec certaines combinaisons d’allèles mutées.
C’est d’autant plus un problème que certains chiens présentant un génotype merle, présente un aspect non merle.

Combinaison sans risque. Les mariages donnant ces génotypes peuvent être réalisés sans risque :
m/Mc, m/Ma,
Mc/Mc, Mc/Ma, Mc/Ma+, Mc/M
Mc+/m, Mc+/Mc, Mc+/Mc+, Mc+/Ma
Ma+/m, Ma+/Mc

Combinaison présentant un risque faible. Les mariages donnant ce génotype peuvent causer des dysfonctionnements, principalement surdité :
m/Mh, Mc/Mh
Mc+/Ma+, M/Mc+
Ma/Ma+
M/Mc+, M/Ma
 

Combinaison présentant un risque moyen. Les mariages donnant ce génotype peuvent causer des dysfonctionnements, principalement surdité et/ou cécité :
Mh/Mc+, Ma+/Ma+
Mc+/Mh

Combinaison présentant un risque élevé. Les mariages donnant ce génotype présente un risque très élevé de surdité et cécité :
Mh/Ma, Mh/Ma+, Mh/M, Mh/Mh
M/Ma+

Mariage entre un chien visuellement merle et un chien visuellement non Merle ayant donné des chiots Merle envahis de blanc ayant de trouble visuels et auditifs :

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Comment et pourquoi tester mon dogue pour les mutations du gène merle

Plusieurs raisons peuvent vous pousser à réaliser un test :

• Identifier la couleur d’un dogue pour lequel la couleur est difficile à reconnaitre visuellement.
• Pouvoir faire des choix d’élevage et de mariage éclairé concernant la couleur réelle des reproducteurs.
• Eviter la prolifération d’allèles mutées dans la race.
• Eviter de réaliser des mariages pouvant donner des chiots sourds et/ou aveugles dû à l’homozygotie pour le gène merle.
• Identifier les réels arlequins des chiens Mh.
• Savoir pourquoi un reproducteur ne donne pas des chiots de la couleur attendue.

Deux laboratoires proposent des tests fiables pour les allèles mutés et le mosaïsme :

Tilia labortories : https://www.tilialaboratories.cz/

UC Davis : https://vgl.ucdavis.edu

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En savoir plus

Pour en savoir plus sur le sujet, il est possible de commander au format PDF, en français, le livre de Mary Langevin : Merle - SINE Insertion from Mc Mh