Recherche de biomarqueurs plasmatiques pour prédire la qualité de la viande bovine - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Discovery of plasma biomarkers for meat tenderness prediction

Recherche de biomarqueurs plasmatiques pour prédire la qualité de la viande bovine

Résumé

A challenge for the ruminant sector is to predict and manage the phenotypic traits related to meat production and quality especially tenderness, a priority of the beef industry. Meat quality is a complex phenotype that can be evaluated only after slaughtering and meat ageing. Previous research efforts have investigated the potential of muscle-derived markers to assess meat quality from biopsy or on carcass samples. However, recent studies have reported relationship sometimes inverse between protein abundance and tenderness depending on the muscle type or animal considered. Thus, the identification of “generic” and low-invasive biomarkers is an issue for the beef sector. In this context, the objective of my PhD thesis was to discover plasma candidate biomarkers to predict and manage beef tenderness. To meet this objective, my research included two complementary approaches: (i) a molecular data aggregation from publicly available data combined with bioinformatics (in silico approach) to reconstruct the secretome associated withtenderness; (ii) a proteomic analysis (Shotgun LC-MS/MS) to identify plasma and muscle candidates (Longissimus et Rectus abdominis muscles) from contrasted tenderness groups of PGI Fleur d’Aubrac heifers. Extreme groups of tenderness were established based on three evaluation methods: Warner Bratzler Shear Force, sensory analysis, and according to a synthetic index which combines the previous two evaluation systems. Thanks to the combination of the two approaches, I can propose for the first time an atlas of 107 plasma candidate proteins to assess the tenderness in cattle, of which 32 are included in tenderness QTL. I could also complete the list of muscle candidates reported in the scientific literature. While published data report mainly data on male bovines (steers, bull calves), my PhD work allows to propose for the first time a list of plasma and novel muscle candidates for heifer tenderness. My results also contribute to improve knowledge on tenderness determinism, notably through the involvement of extracellular vesicles (micro-vesicular (EVs), macro-vesicular (exosomes)), and the primary cilia. This knowledge will help to design phenotypic tools for “tenderness potential” prediction, in living animal and to add value to high-quality beef sector.
Le secteur de l'élevage bovin est en attente d'outils permettant de prédire et piloter les qualités sensorielles de la viande, notamment la tendreté qui est une priorité pour les consommateurs et pour la filière. La qualité de la viande est un phénotype complexe qui ne peut être évalué que tardivement après l'abattage des animaux et maturation de la viande. Depuis plus de 15ans, des recherches ont permis d'identifier des marqueurs de la qualité de la viande utilisables sur échantillons musculaires prélevés par biopsie ou sur carcasse. Cependant, des travaux récents ont rapporté des relations parfois inverses entre l’abondance de certains biomarqueurs et la tendreté de la viande selon le muscle ou le type d’animal considéré. Ainsi, l'identification de biomarqueurs « génériques » et peu-invasifs s’impose comme un enjeu pour le secteur bovin. Dans ce contexte, l’objectif de ma thèse a été d’identifier de potentiels biomarqueurs plasmatiques pour prédire la tendreté de la viande bovine. Afin de répondre à cet objectif, mes travaux de thèse se sont articulés autour de deux approches: (i) une approche d’intégration de données moléculaires combinée à une analyse bio-informatique (approche in-silico) pour prédire le sécrétome plasmatique ; (ii) une approche expérimentale, basée sur la stratégie protéomique Shotgun LC MS/MS, pour identifier des candidats plasmatiques et des candidats musculaires (muscles Longissimus et Rectus abdominis) à partir de groupes de génisses IGP Fleur d’Aubrac contrastées pour la tendreté. Afin de caractériser ce phénotype complexe, les groupes extrêmes analysés ont été déterminés selon trois systèmes d’évaluation de la tendreté (Warner Brazler Shear Force, sensoriel et index synthétique combinant ces deux systèmes). La combinaison de ces deux approches a permis de proposer pour la première fois une liste de 107 protéines plasmatiques candidates pour évaluer la tendreté de la viande bovine, parmi lesquelles 32 sont retrouvées dans des QTL de tendreté. Cette stratégie a également permis de compléter la liste de candidats musculaires déjà connus. Les données agrégées dans la littérature sont majoritairement associées à des bovins mâles (taurillons et bouvillons), ainsi ces travaux permettent de proposer pour la première fois une liste de candidats musculaires et plasmatiques pour la tendreté de génisses. Ces travaux de thèse ont également permis de compléter les connaissances sur le déterminisme de la tendreté, notamment via l’implication des voies de sécrétion vésiculaires (micro-vésiculaire et macro-vésiculaire (exosome)) et les cils primaires. Ces résultats pourraient permettre de proposer des outils de phénotypage pour prédire « le potentiel tendreté » du vivant de l’animal, mais aussi de valoriser des filières de qualité, d’orienter/segmenter les marchés et de proposer des conduites d’élevage adaptées au potentiel des animaux.
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Dates et versions

tel-02901653 , version 1 (22-10-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02901653 , version 1

Citer

Sabrina Boudon. Recherche de biomarqueurs plasmatiques pour prédire la qualité de la viande bovine. Agronomie. Université Clermont Auvergne [2017-2020], 2020. Français. ⟨NNT : 2020CLFAC004⟩. ⟨tel-02901653⟩
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