Monitoring du loup : Changements dans l'analyse de l'ADN

Communiqué, 18.07.2023 :

L'Office fédéral de l'environnement mandate depuis de nombreuses années la fondation KORA ainsi que le Laboratoire de Biologie de la Conservation (LBC) de l'Université de Lausanne pour effectuer le monitoring national des grands prédateurs, ceci dans le but de suivre l’évolution des effectifs de loups sur le territoire suisse. Pour ce faire, le KORA travaille en étroite collaboration avec les cantons. Afin de garantir une coordination nationale uniforme, tous les échantillons génétiques de loups collectés depuis 1998 sont envoyés par les cantons au KORA. Ils y sont enregistrés dans la base de données, classés par ordre de priorité, puis, en fonction de cela, une partie d’entre eux sont transmis de manière anonyme au LBC pour analyse.

Fonctionnement général des analyses
Pour identifier génétiquement les individus, le LBC analyse l'ADN contenu dans les échantillons récoltés de façon invasive et non invasive. Les méthodes génétiques font appel à deux types d'ADN qui se trouvent dans les mitochondries (organelles situées dans le cytoplasme des cellules et responsables de l'approvisionnement en énergie des cellules) et dans le noyau cellulaire. La détermination de l'espèce se fait d'abord par l'analyse d'une séquence située dans l'ADN mitochondrial. L'analyse de plusieurs marqueurs génétiques dans l'ADN nucléaire (appelés microsatellites) permet ensuite d'établir un profil génétique individuel. L'analyse d'une séquence localisée sur les chromosomes sexuels X et Y permet en outre de déterminer le sexe de l'individu. Lors de l'identification d'individus sur la base de profils génétiques (génotypage), plus le nombre de marqueurs génétiques utilisés lors de l'analyse est élevé, plus la détermination est fiable.

Les défis des analyses ADN non invasives
Les échantillons collectés de manière non invasive tels que les fèces, l’urine ou la salive, sont récoltés sur du matériel déposé sur le terrain par les animaux lors de leur passage et représentent un grand défi pour l'analyse en termes de qualité et de quantité d'ADN. Ils permettent d’éviter la capture et même l’observation de l’animal et représentent la majorité des échantillons reçus par le KORA. Seuls des laboratoires très spécialisés peuvent cependant effectuer ces analyses.

Ces échantillons fournissent souvent un génotype sous-optimal, car l'ADN est présent en très faible quantité et sa qualité est souvent mauvaise. La dégradation de l'ADN par les conditions environnementales comme l’humidité ou les rayons UV, ainsi que la contamination par de l'ADN d'autres espèces, peut en être la raison. De plus, lors de l'analyse de ces échantillons non invasifs, le génotypage individuel doit être répété plusieurs fois afin de pouvoir établir un génotype fiable. Dans ce cas, si le génotypage est effectué avec un nombre limité de marqueurs génétiques, la probabilité que le résultat soit mal interprété est plus grande. En effet, il suffit d'un seul marqueur mal interprété en raison de sa mauvaise qualité pour créer un nouveau génotype et donc un nouvel individu. En revanche, lorsque de nombreux marqueurs sont pris en compte dans les analyses, il devient statistiquement peu probable que deux individus ne diffèrent que par 1 ou 2 marqueurs génétiques. Par conséquent, l’interprétation des résultats est plus aisée.

Amélioration de la méthode
De 1999 à 2008, 6 marqueurs génétiques ont été utilisés par le LBC. Au fil du temps, la technologie et la méthode ont pu être améliorées, si bien que ce nombre est passé à 8 de 2008 à 2013, puis à 11. L'année 2022 marque un grand progrès dans la méthode d'analyse, puisque le LBC a développé une nouvelle technique (basée sur le séquençage ADN de nouvelle génération) et utilise 22 nouveaux marqueurs génétiques (plus un marqueur pour le sexe) pour établir les génotypes des individus. En raison de ces changements, il a été nécessaire de réanalyser l’entier de la base de données des profils ADN individuels (1999-2021) afin d'établir un pont entre l’ancienne et la nouvelle approche. La réanalyse de tous les loups identifiés dans le passé  avec la nouvelle méthode a mené à quelques précisions et corrections. La détection des mélanges accidentels d'ADN (par exemple entre deux loups ou entre un loup et un renard ou entre un loup et un chien) a également été améliorée.

Changements
Modification du numéro d'identification individuel
L’augmentation à 22 marqueurs génétiques a permis, pour certains cas, de reconnaître qu'il s'agissait d'un seul et même loup pour deux individus auparavant considérés comme différents. Pour d’autres, la nouvelle approche a rendu possible de mieux préciser leur sexe. Par conséquent, les numéros d’identification et le sexe de certains individus ont dû être modifiés.

Modifications dues à l'amélioration de la reconnaissance des mélanges d'ADN
Certains génotypes sub-optimaux, qui avaient auparavant été détectés sur un seul échantillon, étaient en fait basés sur un mélange d'ADN. C'est par exemple le cas lorsqu'un chien contamine un échantillon de crottes de loup. Les individus attribués à ces génotypes uniques ont donc été retirés de la base de données des loups suisses en raison de l'absence d'attribution claire.

Potentielles améliorations futures
Afin d'obtenir une détermination plus fiable des profils ADN individuels, le LBC améliore et adapte constamment les méthodes d’analyses de laboratoire et statistique, ce qui peut sporadiquement conduire à des précisions supplémentaires.
 

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