Initiative de recherche et développement en génomique Rapport annuel sur le rendement 2017-2018

Initiative de recherche et développement en génomique - Rapport annuel sur le rendement 2017-2018 (PDF, 1,3 Ko)

Un mot sur l'Initiative

Grâce à l'Initiative de recherche et développement en génomique, les ministères et les organismes fédéraux à vocation scientifique collaborent dans le domaine de la génomique pour résoudre des enjeux revêtant un grand intérêt pour les Canadiens. Le document que voici expose les progrès réalisés dans le cadre de 64 projets de recherche, parmi lesquels les projets interministériels sur la résistance aux antimicrobiens et sur la biosurveillance des écosystèmes fondée sur la métagénomique.

Rapport rédigé par le Groupe de travail de l'Initiative de R-D en génomique. Pour en savoir plus, veuillez contacter Anne-Christine Bonfils à Anne-Christine.Bonfils@nrc-CNRC.gc.ca.

Résumé

L'Initiative de recherche et développement en génomique (IRDG) est un programme du gouvernement du Canada qui permet aux ministères et aux organismes fédéraux à vocation scientifique de collaborer de façon structurée et d'adopter des approches communes dans le domaine de la recherche en génomique, dans le but ultime de trouver des solutions aux questions d'intérêt pour les Canadiens. De 1999 à 2014, l'IRDG était financée par cycles de trois ans. Son financement est devenu quinquennal à la phase VI.

L'IRDG engendre des solutions de haute qualité reposant sur la R-D en génomique, solutions que les laboratoires fédéraux utilisent ensuite pour soutenir la réglementation, les politiques publiques et les activités dans des secteurs cruciaux pour la société et l'économie, telles la santé, la salubrité des aliments, la durabilité et la compétitivité des productions agricoles et aquicoles, ou la protection de l'environnement. Les projets que finance l'IRDG prennent en compte la mission des ministères ainsi que les priorités de l'État. Ils sont stratégiquement harmonisés avec les objectifs ministériels et sont entrepris en collaboration étroite avec les universités et le secteur privé.

Un mot sur le rapport

Le Rapport annuel sur le rendement de 2017-2018 de l'IRDG adhère au cadre d'évaluation du rendement mis en place en 2015 par le Conseil national de recherches du Canada. Les résultats de l'IRDG y sont comparés aux résultats prévus pour chaque ministère et l'on y établit des liens avec les objectifs ministériels. Le rapport montre aussi comment l'architecture du programme se rapproche des structures de gouvernance, de coordination et de responsabilisation existantes. Il poursuit en exposant la performance de l'IRDG pendant l'exercice 2017-2018 sur les plans de la gouvernance interministérielle, de la R-D ainsi que du savoir et des réseaux. L'appendice A présente des statistiques récapitulatives et dresse la liste des réalisations scientifiques de l'année sous forme narrative.

Rendement de l'IRDG en 2017-2018

L'exercice 2017-2018 représentait la quatrième année de la phase VI de l'IRDG. Le programme a continué d'appuyer les recherches qui soutiennent le mandat des ministères participants, tout en facilitant une collaboration structurée entre eux. La phase VI portait aussi sur deux projets interministériels aux priorités communes, très étroitement coordonnés, celui sur la résistance aux antimicrobiens (RAM) et celui sur la biosurveillance des écosystèmes fondée sur la métagénomique (Écobiomique).

Voici quelques avancées réalisées durant cette période.

  • Désormais, il est plus facile de détecter et d'identifier rapidement les microorganismes susceptibles de compromettre la salubrité des aliments, les agents zoopathogènes, les parasites végétaux, les plantes envahissantes, et les plantes à caractères nouveaux, pour appuyer les décisions réglementaires du gouvernement.
  • Les techniques de séquençage de la prochaine génération employées par l'ACIA ont été harmonisées, ce qui facilite l'intégration des activités de diagnostic à la grandeur du continuum alimentaire, soit de la protection des animaux et des plantes à la salubrité des aliments que consomment les Canadiens.
  • On a mis au point et validé des outils de pointe reposant sur l'ADN environnemental (ADNe) afin que Pêches et Océans Canada (MPO) prenne plus facilement des décisions sur le plan de la réglementation.
  • Grâce aux techniques de séquençage de la prochaine génération, on a précisé les stocks d'omble chevalier, de saumon chinook et de saumon de l'Atlantique.
  • On a reconstitué le génome de la très populaire variété de blé Stettler à l'aide d'une plateforme Web ouverte à grand débit de données qui avait été élaborée pour étudier les données massives sur les maladies, les ravageurs, les stress abiotiques et les voies de développement du blé.
  • On a énoncé des lignes directrices sur l'usage de la génomique en toxicologie légale et l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) a officiellement adopté l'ébauche d'un guide en la matière pour les pays qui en sont membres.
  • On a créé un important dépôt de données sur l'expression in vivo des gènes associés à la toxicité des nanomatériaux artificiels. Des chercheurs européens y recourent déjà pour appuyer leurs travaux sur des données probantes et encadrer les questions de réglementation.
  • On a mis au point un outil qui permettra aux épidémiologistes d'intégrer la séquence du génome entier lorsqu'ils mènent une enquête sur les éclosions de maladie.
  • On a mis en place une nouvelle base de données et une plateforme d'analyse en ligne pour faciliter les recherches épidémiologiques sur Neisseria meningitidis et les foyers de maladie à l'échelon local.
  • On a créé une base de données nationale regroupant le spectre des bactéries pathogènes rares et méconnues afin que l'on puisse les identifier rapidement, avec précision et à peu de frais localement plutôt qu'en recourant à un centre de référence.

Des enjeux qui comptent pour les Canadiens

En 1999, le gouvernement du Canada lançait l'Initiative de recherche et développement en génomique (IRDG) afin que les ministères et organismes fédéraux disposent de services de recherche-développement (R-D) essentiels et durables en génomique. Ce rapport expose en détail la performance des ministères et organismes qui participaient aux 64 projets entrepris aux termes de l'IRDG, y compris les deux projets à priorités communes que sont le projet sur la résistance aux antimicrobiens (RAM) et celui sur la biosurveillance des écosystèmes fondée sur la métagénomique (Écobiomique).

Chaque année, l'IRDG dispose d'un budget de 19,9 millions de dollars qu'elle répartit entre les ministères et organismes que voici :

  • Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC)
  • Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA)
  • Environnement et Changement climatique Canada (ECCC)
  • Pêches et Océans Canada (MPO)
  • Santé Canada (SC)
  • Conseil national de recherches du Canada (CNRC)
  • Ressources naturelles Canada (RNCan)
  • Agence de la santé publique du Canada (ASPC)

Les projets financés par l'IRDG s'articulent autour du mandat des ministères et des priorités de l'État. Ils concordent stratégiquement avec les objectifs de chaque ministère et supposent une étroite collaboration avec le milieu universitaire et le secteur privé. Ces recherches soutiennent les activités associées à la réglementation, aux politiques publiques et à la mission des ministères dans d'importants domaines comme la santé, la salubrité des aliments, la gestion des ressources naturelles, la protection de l'environnement de même que la pérennité et la compétitivité de l'agriculture canadienne.

Avec la phase V (2011–2014), l'IRDG a instauré un modèle qui mobilise les ressources disponibles afin que les recherches se concentrent sur des dossiers qui dépassent la mission d'un simple ministère. Ce modèle a permis d'entreprendre des projets interministériels coordonnés très étroitement et axés sur des priorités et des buts communs. Le gouvernement du Canada a dévoilé les projets RAM et Écobiomique en avril 2016.

Les six phases de l'IRDG

De 1999 à 2019, le gouvernement fédéral aura injecté 393,3 millions de dollars dans les six phases de l'IRDG, c'est-à-dire :

  • 55 millions de dollars dans la phase I (1999-2002);
  • 9,7 millions de dollars dans chacune des phases II (2002-2005), III (2005-2008), IV (2008-2011) et V (2011-2014);
  • 99,5 millions de dollars dans la phase VI (2014-2019).

Tableau 1. Fonds alloués (en milliers de dollars)

Ministère/organisme Phase I
1999‑2002
Phase II
2002‑2005
Phase III
2005‑2008
Phase IV
2008‑2011
Phase V
2011‑2014
Phase VI
2014‑2019
Agriculture et Agroalimentaire Canada 17 000 18 000 18 000 18 000 15 300 22 200
Agence canadienne d'inspection des aliments - - - - - 3 600
Environnement et Changement climatique Canada 3 000 3 000 3 000 3 000 2 550 4 000
Pêches et Océans Canada 2 500 2 700 2 700 2 700 2 295 3 600
Santé Canada / Agence de la santé publique du Canada 10 000 12 000 12 000 12 000 10 200 16 000
Conseil national de recherches du Canada 17 000 18 000 18 000 18 000 15 300 22 200
Ressources naturelles Canada 5 000 6 000 6 000 6 000 5 100 8 000
Priorités partagées - - - - 8 955 19 900
Conseil de recherches médicalesTableau 1 note 1 500 - - - - -
Total 55 000 59 700 59 700 59 700 59 700 99 500

Notes de tableau

Tableau 1 note 1

Ancien nom des Instituts de recherche en santé du Canada – une seule allocation durant l'exercice financier 1999-2000 afin de permettre l'établissement et le maintien d'un secrétariat pour Génome Canada.

Retour à la référence de la note de bas de tableau 1 note 1

Les ministères ont tous bonifié les sommes qui leur ont été allouées par l'IRDG avec des fonds venant du budget des services votés et les montants avancés par leurs collaborateurs. Le tableau 2 donne un aperçu des fonds engagés dans les projets de l'IRDG en 2017-2018 et montre que les montants ne venant pas de l'IRDG correspondent à 1,75 fois ceux investis par celle-ci. S'y ajoutent des contributions en nature comme le partage de plateformes technologiques de matériel et de savoir-faire avec divers collaborateurs dans des domaines de recherche qui transcendent les clivages sectoriels habituels.

Tableau 2. Investissement total à l'appui des projets de l'IRDG en 2017-2018 (en milliers de dollars)

Ministère/organisme IRDG Autres sourcesTableau 2 note 1 Total
Conseil national de recherches du Canada 4 440 8 288 12 728
Agriculture et Agroalimentaire Canada 4 440 9 249 13 689
Santé Canada 1 600 1 692 3 292
Agence de la santé publique du Canada 1 600 1779 3245
Ressources naturelles Canada 1 600 3 679 5 279
Environnement et Changement climatique Canada 800 1 777 2 577
Pêches et Océans Canada 720 555 1 275
Agence canadienne d'inspection des aliments 720 3 586 4 306
Projets à priorités partagées IRDG Autres sources Total
Résistance aux antimicrobiens 1 889 3 117 5 007
Biosurveillance des écosystèmes fondée sur la métagénomique 1 852 1 066 2 918
Coordination et fonctions communes 239 47 285
Total 19 900 34 835 54 601

Notes de tableau

Tableau 1 note 1

Inclut une estimation des fonds venant du budget des services votés et d'autres sources

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Résultats prévus en 2017-2018

Comme le montre le tableau supplémentaire sur l'IRDG qui figure dans le Rapport sur les plans et les priorités du CNRC, les ministères participants ont collectivement établi les résultats prévus que voici pour 2017-2018.

  • Utilisation de la génomique pour accroître sensiblement la part canadienne de la production mondiale de blé
  • Utilisation de la génomique pour rehausser la valeur des cultures et des produits agricoles canadiens
  • Utilisation de la génomique pour assurer la salubrité des aliments, la santé animale et la protection des végétaux
  • Application des connaissances et des conseils en génomique à la gestion des pêches et des océans
  • Création d'outils et de technologies fondés sur la génomique pour la prise de décisions éclairées en matière d'environnement
  • Application des connaissances en génomique au système canadien de réglementation dans le domaine de la santé
  • Réalisation de progrès commercialement pertinents dans la R-D en génomique touchant la santé humaine
  • Travaux de recherche interministériels épousant des priorités et des buts communs sur les questions qui débordent de la mission d'un seul ministère
  • Application des connaissances en génomique à la restauration et à la protection des forêts
  • Utilisation des connaissances en génomique pour appuyer les programmes et les activités de santé publique associés à la prévention et à la maîtrise des maladies infectieuses

Pour arriver à ces résultats, les ministères et les organismes participants ont conçu les plans et les activités de recherche dont la description suit.

Agriculture et Agroalimentaire Canada

AAC utilisera les fonds octroyés par l'IRDG pour se rapprocher des objectifs prioritaires du Projet canadien de génomique des plantes cultivées et pour que l'industrie puisse tirer parti des innovations. Les activités se rangeront sous les deux grands thèmes que voici.

  • Biodiversité, recherche de gènes et analyse fonctionnelle – élaborer des caractères à valeur ajoutée (p. ex., qualité des semences) pour un marché où la concurrence est très féroce et rendre les productions végétales du Canada plus résilientes à des stress abiotiques et biotiques éventuellement catastrophiques en vue d'optimiser la rentabilité de l'agriculture
  • Meilleur accès au matériel et aux jeux de données en biologie – rendre l'amélioration des plantes plus efficace et jeter les bases scientifiques d'avancées majeures dans le développement de caractères prioritaires que l'industrie pourra ensuite exploiter

Agence canadienne d'inspection des aliments

Les recherches en génomique de l'ACIA amélioreront les compétences du Canada et accroîtront sa capacité à maîtriser les organismes nuisibles et les agents pathogènes de deux manières : par leur dépistage et leur isolement ainsi que par leur identification et leur caractérisation. Les travaux poursuivis le long de ces axes de recherche coïncident avec les trois secteurs d'activité de l'ACIA.

  • Santé des animaux – faciliter la gestion des risques pour la santé publique associés à la transmission des zoonoses, des maladies à déclaration obligatoire et des nouvelles maladies animales
  • Salubrité des aliments – améliorer les essais de conformité, l'identification des sources et l'établissement des profils de risque tout en permettant l'application des normes de Santé Canada qui s'appliquent à l'évaluation des risques pour la santé
  • Santé des plantes – perfectionner les moyens qui permettent de détecter les problèmes et d'y remédier plus rapidement tout en étayant mieux la prise de décisions sur les ravageurs des plantes et des produits végétaux en agriculture et en foresterie

L'Agence entreprendra d'autres recherches pour harmoniser ses travaux en génomique afin d'améliorer le transfert des technologies et des outils entre ses trois secteurs d'activité et de permettre à ses scientifiques d'y accéder plus facilement.

Environnement et Changement climatique Canada

ECCC continuera d'employer les fonds de l'IRDG dans le cadre du programme des technologies stratégiques pour l'avancement de la génomique en environnement (TSAGE) en accordant la priorité aux aspects que voici.

  • Écotoxicologie – préciser les effets toxicologiques des microorganismes, des produits chimiques préoccupants et des nouveaux facteurs de stress, et prévoir le mode d'action des produits chimiques à risque ainsi que leurs effets sur les organismes
  • Conservation de la faune – comprendre l'interaction des gènes chez les plantes et les animaux en réaction aux conditions environnementales et surveiller les maladies qui frappent les animaux sauvages
  • Surveillance environnementale – créer des indicateurs (p. ex., profil d'expression des gènes chez des espèces clés) de l'état des écosystèmes prioritaires (comme les Grands Lacs et le fleuve Saint-Laurent), et surveiller les sources d'agents pathogènes
  • Conformité et application – analyser la flore et la faune pour identifier des espèces précises, en établir l'ascendance et en préciser l'origine géographique

Ces activités aideront ECCC à remplir ses obligations aux termes de la Loi sur les pêches, de la Loi canadienne sur la protection de l'environnement et de certains programmes, dont le Plan de gestion des produits chimiques.

Pêches et Océans Canada

Les recherches en génomique que poursuit le MPO demeureront axées sur les trois thèmes que voici.

  • protection des espèces de poisson et exploitation durable des stocks – créer puis exploiter des outils de pointe en génomique afin d'identifier correctement les espèces, les populations et les stocks dans l'objectif de mieux gérer les pêches et de préserver les stocks vulnérables, les espèces menacées et la biodiversité des ressources aquatiques
  • Préservation des produits canadiens à base de poisson et de fruits de mer – mettre au point des techniques novatrices en génomique pour dépister les agents pathogènes (p. ex., virus de l'anémie infectieuse du saumon), les surveiller et en atténuer le plus possible les effets, et ainsi préserver la santé des ressources aquatiques du Canada tout en maintenant les exportations nationales de poisson et de fruits de mer
  • Maintien d'écosystèmes aquatiques sains et productifs – mettre au point des outils de génomique et les utiliser pour surveiller les écosystèmes aquatiques et les restaurer ou appliquer des mesures d'atténuation

Ces recherches aideront ceux qui gèrent les stocks halieutiques et misent de plus en plus sur les technologies de pointe en génomique et en bio-informatique pour étayer les décisions visant à mieux gérer et préserver ces ressources dans le cadre des différents services et programmes du MPO. En effet, la génomique vient au secours des autres sciences dans les domaines des pêches, de la biosécurité et de l'aquaculture (p. ex., en confirmant l'identité des produits de remplacement illicites employés par les fournisseurs commerciaux). La synergie découlant de l'intégration des approches en génomique peut aussi rehausser les méthodes usuelles utilisées dans le secteur des pêches (p. ex., détection rapide des espèces envahissantes grâce à l'ADN environnemental [ADNe]).

Santé Canada

La recherche en génomique continuera de se concentrer dans les quatre domaines prioritaires qui suivent, afin de renforcer le rôle du ministère au niveau de la réglementation.

  • Enrichissement des connaissances sur la réglementation des produits thérapeutiques et biologiques – étayer et appuyer la prise des décisions relatives à la réglementation tout au long du cycle de vie des produits biothérapeutiques
  • Enrichissement des connaissances sur la réglementation associée à la salubrité des aliments et à la nutrition – faciliter le dépistage et la caractérisation des microorganismes véhiculés par les aliments; préciser les effets sur la santé des contaminants alimentaires (toxines fongiques, contaminants anthropiques, toxines dans les fruits de mer), des allergènes, des éléments nutritifs, des nouveaux aliments ou ingrédients alimentaires, ainsi que des prébiotiques et des probiotiques; mettre au point des marqueurs pour l'état de santé et la maladie (cancer, diabète, obésité, allergies, maladies cardiovasculaires) dans le contexte de l'exposition aux aliments, aux microorganismes, aux allergènes et aux contaminants alimentaires
  • Protection de la santé humaine – mettre les Canadiens à l'abri des effets néfastes éventuels des contaminants environnementaux, des rayonnements, des produits de consommation et des pesticides
  • Étude de l'impact socioéthique des technologies, des extrants et des produits qui découlent de la génomique – élaborer des approches propices à une intégration raisonnable de la génomique, c'est-à-dire qui prendra en compte les considérations d'ordre déontologique, juridique et socioéconomique, afin que la société retire les bienfaits de cette science

Conseil national de recherches du Canada

Le CNRC utilisera les fonds de l'IRDG pour soutenir les programmes qui comportent un volet en génomique et par la même occasion aider l'industrie et le gouvernement à réaliser des priorités stratégiques nationales grâce à des recherches et au déploiement de technologies en accord avec un tel objectif. Voici les programmes qui bénéficieront de ces investissements en 2017-2018.

  • Contribution du CNRC à l'Alliance canadienne du blé – ce programme vise à améliorer le rendement, la viabilité et la rentabilité du blé au profit des producteurs et de l'économie du Canada par une amélioration des plantes plus efficace, par la réduction des pertes attribuables à la sécheresse, à la chaleur, au froid et à la malade, et par une meilleure assimilation des éléments nutritifs
  • programme des produits biologiques et de la biofabrication – ce programme aborde le développement des produits biologiques sous tous ses aspects, de la découverte aux essais précliniques, en tandem avec des partenaires de l'industrie

Le Comité de la haute direction du CNRC a sanctionné la mise en œuvre de ces programmes après de longues délibérations et une évaluation très minutieuse.

Ressources naturelles Canada

Le Service canadien des forêts de RNCan exploitera avant tout les connaissances en génomique pour accentuer la compétitivité du secteur forestier canadien.

  • Régénération des forêts – mettre au point des applications d'avant-garde en génomique qui accéléreront la production de fibres de meilleure qualité, avec les retombées que l'on imagine pour l'économie canadienne et l'environnement
  • Protection des forêts – mettre au point des outils de diagnostic innovants qui recourront à la génomique pour dépister plus vite les insectes et les maladies qui menacent la santé et l'écologie des forêts canadiennes, mieux lutter contre eux et ainsi venir en aide à l'industrie forestière de même qu'aux communautés qui vivent de la forêt

Agence de la santé publique du Canada

Les recherches que l'ASPC poursuit grâce aux fonds de l'IRDG recourent aux technologies à suffixe « -omique » pour engendrer de nouvelles connaissances qui faciliteront la prise des décisions en santé publique et déboucheront sur des outils permettant de mieux prévenir et combattre la maladie.

  • révention des agents pathogènes prioritaires et lutte contre ceux-ci
  • Réaction aux agents pathogènes antibiorésistants
  • Surveillance des maladies infectieuses
  • Mesures de sécurité en santé publique

De meilleures connaissances en génomique autoriseront une analyse plus précise des risques, mais aussi l'identification et l'établissement de nouveaux seuils d'intervention afin de prévenir et de combattre les maladies infectieuses.

Priorités partagées

Le projet Résistance aux antimicrobiens (RAM), que coordonne AAC et auquel participent l'ACIA, SC, le CNRC et l'ASPC, est un volet majeur du Plan d'action fédéral sur la résistance et le recours aux antimicrobiens au Canada. Ce projet nous aidera à établir quelles activités contribuent le plus à intensifier la résistance aux antibiotiques. Il nous en apprendra également davantage sur les principales voies qui exposent l'être humain aux bactéries résistantes, ce qui pourrait faciliter la validation des technologies, des pratiques et des politiques économiquement viables qui freineront le phénomène de la résistance aux antimicrobiens.

AAC coordonne aussi le projet Biosurveillance des écosystèmes fondée sur la métagénomique (Écobiomique) auquel l'ACIA, le MPO, ECCC, le CNRC, RNCan et l'ASPC collaborent, en mettant au point des outils de génomique évolués dont on se servira pour évaluer la biodiversité des écosystèmes dulcicoles et la qualité de l'eau dans les lacs et les cours d'eau, jauger la santé des sols indispensables à la productivité des systèmes agricoles et forestiers du pays, et déterminer comment restaurer les sols appauvris par l'exploitation pétrolière et minière. Le projet mettra l'accent sur la responsabilisation environnementale, un accès sûr aux produits dérivés des ressources naturelles et une plus grande acceptabilité sociale du développement de l'économie canadienne.

Harmonisation avec les priorités gouvernementales

L'un des principaux objectifs de l'IRDG consiste à aider les ministères et les organismes participants à s'appuyer sur des réalités lorsqu'ils prennent des décisions en matière de réglementation et de politiques dans le cadre de leur mission. L'IRDG facilite aussi l'élaboration de nouvelles politiques et normes et nous aide à mieux anticiper et satisfaire les besoins de la population dans les domaines de la santé publique, de l'économie, de l'agriculture, des pêches et de l'aquaculture, et de l'environnement. Compte tenu de ces objectifs, les projets financés par l'IRDG s'efforcent de faire progresser à la fois la mission des ministères et les priorités de l'État.

Dorénavant, l'IRDG appuiera les objectifs du Plan pour l'innovation et les compétences du gouvernement fédéral qui, en plus de transformer le Canada en un pôle mondial de l'innovation, créera plus d'emplois rémunérateurs ainsi que renforcera et fera croître la classe moyenne. Parallèlement, l'IRDG contribuera à anticiper et à satisfaire les besoins des Canadiens dans les domaines de la santé, de l'agroalimentaire, des technologies propres, de l'industrie du numérique et des ressources non polluantes grâce aux innovations qui découlent de la génomique.

Voici, exposés en détail par ministère, les résultats stratégiques vers lesquels tendent les recherches financées dans le cadre de l'IRDG.

Agriculture et Agroalimentaire Canada

Objectif stratégique : faire de l'agriculture, de l'agroalimentaire et des produits agricoles un secteur novateur et durable

AAC utilisera les fonds de l'IRDG pour élargir et renforcer le Projet canadien de génomique des plantes cultivées en poursuivant des recherches sur la génomique des végétaux et en mettant sur pied, partout au pays, des équipes multidisciplinaires qui s'efforceront de rendre l'agriculture canadienne plus durable et compétitive.

Agence d'inspection des aliments du Canada

Objectif stratégique : préserver un approvisionnement d'aliments sûr et accessible et les ressources végétales et animales qui en sont la base

Les résultats des recherches en génomique soutiennent les denrées de base et les ressources que réglemente l'ACIA dans le cadre de ses programmes, notamment ceux sur la salubrité des aliments, l'hygiène vétérinaire et les zoonoses, ainsi que les ressources végétales. Les objectifs que vise l'ACIA dans le contexte de l'IRDG consistent à créer puis à exploiter des outils de génomique qui permettront un dépistage rapide des agents pathogènes dans les aliments, des ravageurs des plantes et des causes de la maladie chez les animaux. De cette manière, l'Agence répondra aux besoins de réglementation efficacement pour garantir la salubrité des aliments, veillera à ce que la réglementation soit respectée, gardera la confiance des consommateurs et réduira les ravages des maladies des plantes et des animaux au minimum.

Environnement et Changement climatique Canada

Objectifs stratégiques : 1) préserver et restaurer l'environnement naturel du Canada pour les générations actuelles et futures, et 2) atténuer le plus possible les menaces que la pollution laisse planer sur les Canadiens et leur environnement

Les priorités des recherches en génomique entreprises par ECCC dans le cadre de son programme TSAGE aident le ministère à surveiller et à comprendre l'écosystème du Canada, à évaluer les risques que les polluants chimiques posent pour la faune et les oiseaux migrateurs, et à mettre au point des applications pratiques pour faciliter l'application des règlements ainsi que la prise de décisions reposant sur des données probantes, et ce, en vue d'atténuer les risques existants et de concourir aux efforts de conservation.

Pêches et Océans Canada

Objectifs stratégiques : 1) assurer la prospérité économique des secteurs de la mer et des pêches, et 2) garantir la pérennité des écosystèmes aquatiques

Les recherches en génomique enrichissent les connaissances et l'expertise scientifiques requises pour répondre aux priorités en matière de gestion des ressources halieutiques et océaniques. Les activités poursuivies au MPO dans le cadre de l'IRDG appuient ces recherches dans deux des trois axes stratégiques de l'architecture encadrant les programmes ministériels. Le MPO coordonne les travaux nationaux en génomique par l'entremise de son programme de génomique et de biotechnologie.

Santé Canada

Objectif stratégique : veiller à ce que le système de santé s'adapte aux besoins de la population

Les recherches financées par l'IRDG engendrent des connaissances liées à la réglementation qui nous aident à faire connaître et à gérer correctement les risques et les bienfaits pour la santé des aliments, de divers produits et substances ainsi que des facteurs environnementaux. Le savoir et les outils qui découlent de la recherche en génomique facilitent la tâche du ministère quand il s'efforce de répondre aux problèmes de santé actuels et émergents pour atteindre l'objectif précité et poursuivre les activités de son programme « Politique du système de santé canadien ».

Conseil national de recherches du Canada

Objectif stratégique : faire prospérer les entreprises canadiennes grâce à des technologies novatrices

Le CNRC a récemment repensé l'architecture de ses programmes afin qu'elle reflète mieux la nouvelle orientation sur l'industrie et s'harmonise avec les objectifs stratégiques de l'État, les priorités de l'administration fédérale et les méthodes en usage au CNRC. Les rapports sur le rendement du CNRC ont été modifiés en conséquence.

En finançant les programmes de recherche qui ont pour but d'améliorer le blé canadien et de créer de nouveaux produits biologiques, l'IRDG appuie le CNRC sur les plans que voici :

  • réalisation du but « prospérité des entreprises canadiennes grâce à des technologies novatrices »
  • programme « développement et avancement de technologies »
  • sous-programmes « développement des cultures et des ressources aquatiques » et « thérapeutiques en santé humaine »

Ressources naturelles Canada

Objectif stratégique : rendre le secteur canadien des ressources naturelles compétitif à l'échelon mondial

Grâce à l'IRDG, le Service canadien des forêts de RNCan a rassemblé d'importantes données, mis en place des infrastructures et noué des partenariats qui débouchent sur des applications pratiques. Ensuite, RNCan aura plus de facilité à rendre les industries canadiennes qui exploitent les ressources naturelles plus concurrentielles dans le monde, continuera d'innover pour les produits et les procédés, et se rapprochera de l'objectif qui consiste à faire progresser l'innovation dans le domaine des produits forestiers.

Agence de santé publique du Canada

Objectif stratégique : rehausser les capacités en santé publique, le leadership en science et la sécurité en santé publique

L'ASPC utilise les fonds de l'IRDG pour favoriser le développement d'outils novateurs qui exploitent la génomique et la bio-informatique en vue d'interventions plus efficaces en santé publique. L'IRDG contribue aussi à engendrer des connaissances pointues en science qui rendront la prise de décisions et l'élaboration de programmes en santé publique plus faciles. Elle concourt à l'intégration de données fiables et actuelles aux décisions et aux interventions en matière de santé publique à tous les paliers, partout au pays, en encourageant la collaboration ainsi que le partage du savoir entre les membres de la profession au service des administrations publiques ou des organisations non gouvernementales. Toutes ces fonctions contribuent directement aux activités de l'Agence dans le contexte de son programme sur l'infrastructure de la santé publique.

Gouvernance, coordination et responsabilisation

Parce que les ministères doivent rendre verticalement des comptes sur l'accomplissement de leur mission et les ressources qu'ils utilisent, la responsabilisation complique souvent la gestion des programmes partagés visant un but collectif précis. Lors des phases antérieures, le CNRC avait mis en place un cadre de gouvernance interministériel devant assurer une saine gestion de l'IRDG. Durant la sixième phase, la coordination des activités sera supervisée de la même manière.

L'IRDG est régie par trois organes structuraux (auxquels se greffent des comités consultatifs spéciaux, quand le besoin s'en fait sentir) :

  • le Comité de coordination des sous-ministres adjoints (CCSMA)
  • le Groupe de travail interministériel de l'IRDG
  • la Fonction de coordination de l'IRDG

Comité de coordination des SMA

Le CCSMA est un comité interministériel présidé par le CNRC et coMPOsé des SMA de chacun des organismes financés, ainsi que de représentants invités d'Innovation, Sciences et Développement économique Canada (ISDE) et de Génome Canada. Habituellement, le Comité se réunit trois fois par année, parfois plus souvent, à la demande du président, quand des décisions doivent être prises. Ses responsabilités sont les suivantes :

  • donner une orientation stratégique générale à l'IRDG
  • approuver les priorités en matière d'investissement
  • veiller à ce que l'on instaure des mécanismes efficaces pour établir les priorités
  • voir à ce que l'on prenne en compte les objectifs et les priorités du gouvernement
  • s'assurer que l'on applique des principes de gestion communs
  • promouvoir la collaboration entre les divers organismes chaque fois que la chose est pertinente et réalisable

Groupe de travail interministériel

Il est présidé par le CNRC et est constitué de directeurs des ministères et organismes participants ainsi que d'ISDE. Le Groupe de travail interministériel épaule le CCSMA et a pour tâches de l'aider à fixer des priorités stratégiques ainsi qu'à gérer l'IRDG de manière générale en formulant des recommandations et en dispensant des conseils stratégiques. Le Groupe se réunit un mois sur deux ou plus souvent, si le CCSMA a besoin de recommandations et de conseils. Ses responsabilités sont les suivantes :

  • orienter les activités de l'IRDG sur les plans des opérations, de la planification de la mise en œuvre et de l'établissement des priorités en matière d'investissement
  • faciliter le respect des exigences d'évaluation et de déclaration se rapportant à l'IRDG

Fonction de coordination de l'IRDG

Ce service est intégré au CNRC et assume les responsabilités que voici :

  • coordonner le programme, les communications, le réseautage et la diffusion de l'information à l'échelle de l'IRDG (y compris le soutien au CCSMA et au Groupe de travail)
  • garantir la transparence et l'efficacité des communications interministérielles sur le cycle de planification, les exigences liées aux processus, l'administration financière et d'autres besoins associés à la gestion des projets
  • faciliter la planification et l'exécution des projets à priorités partagées
  • participer à l'établissement des priorités de recherche à la grandeur de l'IRDG
  • faciliter l'élaboration de projets interministériels et leur évaluation par des pairs
  • veiller à ce que les plans de gestion des projets communs et les accords de financement soient en place
  • appuyer la gestion du rendement, la production de rapports, les évaluations et les communications

Les coûts de ce service sont absorbés par les fonds destinés aux activités à priorités partagées.

Cadre stratégique de mesure du rendement de l'IRDG

La phase VI de l'IRDG applique une version améliorée de la stratégie horizontale de mesure du rendement qui avait été adoptée pour la phase précédente. Cette version couvre les exercices 2014–2015 à 2018–2019 et officialise le rôle ainsi que les responsabilités des huit ministères et organismes participants, de manière à promouvoir une surveillance et une évaluation efficaces du rendement. Les modifications apportées au cadre de mesure sont cohérentes avec la Politique sur l'évaluation de 2009 et le Guide d'élaboration de stratégies de mesure du rendement de mai 2010 qui en découle; elles respectent aussi les politiques et les instructions connexes données aux ministères pour qu'ils mettent en place une structure de gestion des ressources et des résultats (mars 2013).

L'appendice B donne un aperçu de la stratégie de mesure du rendement et du modèle logique illustrant les objectifs généraux de l'IRDG : adoption et application des connaissances et des outils engendrés pour faciliter la prise des décisions relatives aux politiques publiques et à la réglementation, pour établir les grandes priorités dans le domaine des politiques publiques et pour alimenter l'innovation dans le secteur privé.

Rendement de l'IRDG en 2017-2018

En 2017-2018, le CNRC a suivi le rendement de l'IRDG sous trois angles :

  • la gouvernance interministérielle
  • la recherche-développement
  • les connaissances et les réseaux

Gouvernance interministérielle

Approches de gestion coordonnées

Le CNRC a continué d'assurer la coordination de l'IRDG en 2017-2018, quatrième année de la phase VI. Il a notamment procuré en temps opportun des services de secrétariat aux ministères et aux organismes participants et a pris en charge les mécanismes de gouvernance, de gestion et de fonctionnement de l'IRDG.

Pour faciliter la prise de décisions concertées, le CCSMA s'est réuni trois fois durant l'année et le Groupe de travail, sept fois.

Voici quelques autres activités dignes de mention.

  • Le CNRC a appuyé les projets à priorités partagées de la phase VI et remis des fonds aux ministères participants en fonction des plans de gestion approuvés pour ces projets
  • Après la finalisation et l'approbation par le CCSMA du Rapport annuel sur le rendement de 2016-2017, il a mis en œuvre la Stratégie de mesure du rendement de l'IRDG et l'a intégrée à son Rapport sur les résultats ministériels et à son Plan ministériel
  • Le CNRC a terminé l'évaluation de l'IRDG sous la direction de son groupe d'évaluation et de vérification et du groupe de travail chargé d'évaluer l'IRDG
  • Il a donné suite aux réponses et au plan d'action remis par la direction consécutivement au rapport d'évaluation de 2016

Priorités partagées

Le plan de gestion et le plan scientifique des projets prioritaires communs de la phase VI qui avaient été sanctionnés ont continué d'être mis en œuvre. Les responsables des projets ont tenu des téléconférences périodiques avec les membres des projets, les chefs des axes de recherche se sont rencontrés deux fois par mois et les chercheurs principaux se sont tous rassemblés mensuellement.

En 2017, un atelier annuel a été organisé sur des projets spécifiques (un atelier sur le projet Écobiomique, à Ottawa, du 13 au 15 mars, et un sur le projet RAM, à London, du 6 au 8 juin), afin de tenir les participants au courant des progrès accomplis et de coordonner les activités de l'année suivante. Les principaux utilisateurs et les conseillers scientifiques ont participé à ces ateliers et n'ont cessé de s'engager dans les programmes toute l'année. Les participants et les collaborateurs des projets ont aussi pris part à des séances de formation structurée sur les plateformes d'analyse des données et les logiciels de bio-informatique.

Recherche-développement

Le cadre de mesure du rendement de l'IRDG jauge toutes les activités qui entourent la R-D proprement dite, le transfert des technologies et des résultats aux intervenants en vue de leur adoption et de leur application, ainsi que la diffusion de ces résultats. Toutes ces activités sont cruciales si l'on veut que les projets de l'IRDG aient un impact quelconque.

L'annexe 2 dresse la liste des réalisations scientifiques enregistrées en 2017-2018 et présente les indicateurs de rendement quantitatifs par ministère ou organismes pour les aspects que voici :

  • contributions scientifiques (contributions scientifiques fondamentales témoignant d'un leadership, autres contributions scientifiques, outils et méthodes de recherche)
  • conversion et exploitation du savoir (contributions aux réseaux scientifiques)
  • collaborations
  • produits de communication
  • engagement des utilisateurs finaux et activités de transfert des connaissances
  • personnel de recherche et personnel technique

L'annexe 3 présente les points saillants des réalisations de 2017-2018 en les comparant aux résultats prévus, tandis que l'annexe 4 énumère les outils et les processus de recherche mis au point dans le cadre de l'IRDG.

Plusieurs scientifiques de l'IRDG ont été récompensés ou honorés pour l'excellence de leurs travaux, comme on peut le voir en parcourant le tableau 3.

Tableau 3 : Prix et récompenses pour l'excellence en recherche octroyés aux participants de l'IRDG

Lauréats Prix/Récompense
George Fedak
(AAC)
Médaille d'or Vernadsky pour des réalisations hors du commun en génétique et en amélioration des plantes remise par le Présidium de l'Académie nationale des sciences de l'Ukraine en décembre 2017
D. Gonzàlez-Peña Fundora et coll.
(AAC)
Meilleure présentation d'un étudiant, Réunion conjointe de la Société canadienne de phytopathologie et de la Société canadienne d'agronomie tenue à Winnipeg (Manitoba) du 18 au 22 juin 2017
L. J. Harris et coll.
(AAC)
L'un des dix meilleurs articles sur la biologie des champignons téléchargés en 2017 : « Host-preferential F. gRAMinearum gene expression during infection of wheat, barley, and maize » dans Fungal Biology, numéro 120, pages 111–123
Nicholas A. Tinker
(AAC)
Prix pour travail exceptionnel en tant que rédacteur adjoint, Plant Genome
Charly Philips
(AAC)
Deuxième place au concours de la meilleure affiche au symposium sur la salubrité des aliments de Guelph de 2017
Quail Das
(AAC)
Bourse de voyage de l'American Society for Microbiology afin de participer au colloque Microbe 2018, à Atlanta (Géorgie), États-Unis
Teresita Porter
(AAC)
En vedette dans 150 days of Canadian Women de l'initiative STIM, #CanWomenSTEM150 (2017)
James Delano
(ACIA)
1. Prix pour service émérite de l'International Council on Viruses and Other Graft Transmissible Diseases of Fruit Crops (ICVF) - en reconnaissance pour son leadership hors du commun et les services insignes rendus à l'ICVF à titre de membre de son conseil d'administration et de son comité scientifique
2. Certificats de reconnaissance de la Convention internationale pour la protection des végétaux de l'Organisation pour l'alimentation et l'agriculture (OAA) des Nations Unies pour sa contribution et son engagement exceptionnels en tant que responsable scientifique du protocole de diagnostic du virus Citrus tristeza; arbitrage des protocoles de diagnostic d'Erwinia amylovora et de Bursaphelenchus xylophilus
Guillaume Bilodeau
(ACIA)
Prix national du président de l'ACIA de 2017 pour une prestation de service hors du commun, Biosurveillance of Alien Forest Enemies (bioSAFE)
Ian Bradbury
(MPO)
Bourse Cox de trois ans pour l'étude des pêches en résidence de l'Université Dalhousie de 2017–2020
Catherine Soos et coll.
(ECCC)
Deuxième place au concours annuel de la meilleure affiche des étudiants des cycles supérieurs du Western College of Veterinary Medicine
Yunli Wang et Rene Richard
(CNRC)
Prix 2017 de la percée scientifique et technologique de l'année du CNRC pour avoir créé un pipeline de recherche sur les locus quantitatifs (QTL) et les locus quantitatifs d'expression (eQTL) avec la publication de son article dans BMC Bioinformatics, numéro 17, page 531
Kishore Rajagopalan
(CNRC)
Meilleure affiche à la cinquième rencontre annuelle sur la structure, le fonctionnement et le dérèglement des protéines à Saskatoon (Saskatchewan), 2017
Sateesh Kagale
(CNRC)
Prix de 2017 d'AAC pour ses réalisations hors du commun en science ainsi que sa contribution à l'avancement et à l'amélioration de la recherche en agriculture et en agroalimentaire au Canada
Lisa Xiao-Rui Li
(RNCan)
Prix Hasenkampf Riggs de l'Université de Toronto pour son travail en biologie cellulaire et moléculaire dans le cadre programme d'alternance travail-études
Michel Cusson
(RNCan)
Prix « Distinction entomologique » de la Société d'entomologie du Québec pour l'ensemble de sa carrière et ses contributions à la recherche, à l'enseignement et à d'autres activités se rapportant à l'entomologie
Marisa Rankin, étudiante en enseignement coopératif de Roger Johnson (ASPC) Mention honorifique de l'Université de Waterloo comme étudiant de l'année 2017 du programme d'alternance travail-études

Connaissances et réseaux

Pour optimiser l'utilité de l'IRDG et faire en sorte que les résultats scientifiques et les outils qui en découlent engendrent des applications commerciales et d'intérêt public au moment où l'Initiative parvient à maturité, on doit impérativement organiser des activités qui transformeront et mobiliseront le savoir comme le développement de réseaux scientifiques, la création de produits de communication, l'engagement des utilisateurs finaux, l'intégration des politiques scientifiques, la prestation de conseils en science, le transfert des protocoles, les essais sur le terrain, la vulgarisation et le reste. Pareilles activités accroîtront la pertinence des recherches en multipliant les occasions qui permettent de mieux saisir les besoins des utilisateurs et de partager avec eux les résultats des projets de l'IRDG.

Voici quelques exemples des activités entreprises en 2017-2018 au chapitre des connaissances et des réseaux.

Projet Résistance aux antimicrobiens

Dans le cadre du projet RAM de l'IRDG, une entente a été conclue avec Les Aliments Breton Inc. pour que l'on puisse prélever des échantillons des fèces des porcs élevés dans diverses conditions. Les chercheurs ont également utilisé des fonds du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG) du Canada afin de voir si la canneberge pourrait remplacer les antibiotiques chez le porc. L'ACIA a utilisé les résultats du projet RAM et la formation connexe pour mettre en place une méthode permettant de détecter les gènes de l'antibiorésistance par séquençage complet du génome des agents pathogènes recueillis lors des programmes d'analyse des aliments. L'Agence contribuera donc à la surveillance de la RAM sans qu'il lui en coûte un sou de plus, simplement en recourant aux programmes existants de contrôle des aliments. Ainsi, en 2018, l'ACIA a prédit qu'une forte proportion de la bactérie E. coli synthétisant la toxine Shiga qui avait été prélevée dans le cadre d'un programme de surveillance de la viande de veau résisterait à de nombreux antimicrobiens. L'Agence a aussitôt transmis ces souches au programme intégré canadien de surveillance de la résistance aux antimicrobiens afin que l'on approfondisse leur caractérisation.

Agence canadienne d'inspection des aliments

Les scientifiques de l'ACIA ont accru leur capacité d'améliorer la gestion, l'analyse et l'interprétation des données génomiques. On parle notamment de la cueillette de données provenant de bases de données publiques pour concevoir des essais et effectuer la génomique comparative; de l'intégration d'outils plus rapides et plus performants pour les procédés à calculs très complexes; et de la simplification des procédures grâce à des scripts internes qui automatisent les étapes laborieuses.

Pêches et Océans Canada

Durant l'année 2017-2018, les scientifiques du MPO ont utilisé les fonds de l'IRDG pour mettre au point des outils de génomique novateurs pour les pêches, notamment un système de marquage génétique de précision pour les salmonicultures, des plateformes permettant la collecte de l'ADN environnemental sur le terrain et d'autres techniques. Le MPO a diffusé les connaissances acquises grâce à ces nouveaux outils par le biais des réseaux de ses partenaires canadiens et étrangers, notamment le Conseil international pour l'exploration de la mer ainsi que les communautés Nisga'a, Gwich'in et Sahtu des Premières Nations canadiennes, qui vivent essentiellement de la pêche.

Projet Écobiomique

L'équipe de bio-informatique du projet a dévoilé la plateforme de bio-informatique de l'IRDG et les enseignements que l'on a tirés du processus d'approvisionnement à l'occasion de l'atelier en infonuagique organisé par le Service canadien des forêts, en mars 2018. L'équipe a aussi appris aux participants à se servir de l'image de la plateforme d'analyse des données de l'IRDG du groupe scientifique polyvalent ajoutée au nuage du Service canadien des forêts. On s'est d'ailleurs servi de quelques-uns des outils de bio-informatique fournis pour montrer comment faire.

Environnement et Changement climatique Canada

Le projet Écobiomique a permis aux scientifiques d'ECCC de participer à deux projets de recherche internationaux en 2017-2018.

  • L'action COST « DNAqua-Net » de l'Union européenne visant le développement de nouveaux outils génétiques pour la bioévaluation des écosystèmes aquatiques européens, en vertu de laquelle on étudiera l'usage éventuel d'un métacode à barres pour étayer la législation européenne, y compris la Directive-cadre européenne sur l'eau et la Directive habitats.
  • Le vaste projet financé par le Natural Environment Research Council du Royaume-Uni (R.-U.) intitulé « Impacts of global warming in sentinel systems: from genes to ecosystems », à l'Imperial College de Londres.
  • À ces deux projets s'ajoute l'atelier international intitulé « Advancing Adverse Outcome Pathways for Integrated Toxicology and Regulatory Applications »

Les scientifiques d'ECCC financés par l'IRDG ont également concouru au réseau de l'IRDG sur la RAM et à celui du projet Écobiomique ainsi qu'à la rencontre annuelle du groupe consultatif élargi du programme de screening moléculaire et de toxicogénomique de l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE).

Santé Canada

En 2017-2018, les scientifiques de SC ont prêté leur concours à plusieurs activités de transformation et de mobilisation des connaissances associées à l'IRDG. Un chercheur principal du ministère, par exemple, a présidé un comité d'experts des U.S. National Toxicology ProgRAMs sur le recours éventuel à la génomique pour modéliser les réactions aux doses toxiques. SC a aussi transmis les connaissances sur les voies menant à des effets néfastes acquises grâce aux fonds de l'IRDG à plusieurs chercheurs européens afin de faciliter les activités liées à l'évaluation et à la communication des risques.

Plusieurs scientifiques de SC conseillent diverses organisations internationales sur l'application des techniques de génomique à l'évaluation des risques liés aux produits chimiques. En voici quelques illustrations.

  • Groupe consultatif élargi du programme de screening moléculaire et de toxicogénomique de l'OCDE
  • programme international sur la sécurité des substances chimiques de l'Organisation mondiale de la santé
  • Centre européen d'écotoxicologie et de toxicologie des produits chimiques
  • Consortium du projet sur les nanotechnologies durables
  • Comité technique sur la toxicologie génétique de l'Institut international des sciences de la vie et de l'Environmental Science Institute
  • Conseil consultatif scientifique international de la Swansea University (R.-U.)
  • Environmental Mutagenesis and Genomics Society
  • International Congress of Toxicology
  • Consortium du projet Horizon 2020 de l'UE

Dans le domaine des cellules souches, un scientifique en chef de SC fait partie du comité international qui a pour tâche de promouvoir une approche normalisée à la croissance et au développement des cellules souches mésenchymateuses employées dans les produits de santé. Toutes ces activités ont un impact marqué sur les pratiques internationales exemplaires relatives à l'usage des outils « -omiques » et à la toxicologie réglementaire.

Conseil national de recherches du Canada

En 2017-2018, les chercheurs du programme-phare Amélioration du blé canadien du CNRC ont concouru aux activités de réseautage que voici.

  • Recherche sur l'efficacité de la photosynthèse chez le blé de l'International Wheat Yield Partnership
  • Initiative sur le blé pilotée par l'Institut national de la recherche agronomique dans le cadre d'un groupe de travail spécialisé sur l'adaptation du blé aux stress abiotiques
  • Développement d'une meilleure résistance à la fusariose chez le blé par le Consortium FusResis
  • Travaux internationaux sur le séquençage du pan-génome (ou génome complet) du blé (10+)
  • Partenariat pour la collaboration en recherche sur la méiose et la recombinaison parrainé par la Wheat Initiative

Ressources naturelles Canada

Les chercheurs de RNCan ont continué de mettre au point des outils qui serviront à cartographier et à surveiller la progression des espèces exotiques envahissantes dans les forêts avant de les transférer à leurs partenaires. Parmi ces outils figurent des technologies que les chercheurs ont mises au point grâce aux fonds de l'IRDG pour dépister la spongieuse rose. Les partenaires de RNCan ont prié le ministère de leur communiquer cette technologie après que des chercheurs l'ont présentée au groupe de travail sur les maladies, les plantes et les insectes envahissants de la Commission forestière pour l'Amérique du Nord, qui compte des représentants des administrations fédérales canadienne, américaine et mexicaine. Un autre scientifique de RNCan financé par l'IRDG a été convié à servir d'expert sur l'impact environnemental des organismes génétiquement modifiés à la réunion du Committee on Forest Health and Biotechnology des National Academies of Sciences, Engineering and Medicine des États-Unis.

Agence de la santé publique du Canada

Les projets de l'IRDG en cours à l'ASPC comprennent diverses activités avec des partenaires du Canada et de l'étranger. Par exemple, les chercheurs de l'ASPC mettent au point des outils plus perfectionnés afin de prévenir la contamination des aliments par les agents pathogènes avec le concours de FoodNet Canada et de PulseNet Canada, deux réseaux de surveillance nationaux solidement établis. Parallèlement, les efforts déployés pour concevoir des outils fondés sur la génomique qui permettront de combattre et d'atténuer l'antibiorésistance nécessitent une collaboration étroite avec les réseaux nationaux qui suivent de près la résistance aux antimicrobiens du programme canadien de surveillance des infections nosocomiales et du programme intégré canadien de surveillance de la résistance aux antimicrobiens. Ces partenariats entre les chercheurs en génomique et les épidémiologistes responsables de la surveillance renforcent le projet de l'IRDG grâce au partage des échantillons et des connaissances, mais aussi par une application plus facile des résultats des recherches.

À l'échelon international, les chercheurs en génomique de l'ASPC coopèrent avec l'Organisation mondiale de la santé et l'Organisation panaméricaine de la santé en partageant le savoir et les approches technologiques sur l'éradication du virus de la rougeole ainsi que sur le dépistage du virus de l'immunodéficience humaine résistant aux médicaments et les mesures pour y remédier. Enfin, les travaux visant à rehausser la surveillance mondiale du virus de la rougeole et du gonocoque antibiorésistant se poursuivent avec des partenaires de l'Organisation mondiale de la santé.

Appendice A – Informations supplémentaires sur le rendement

Annexe 1 : Projets et allocations des fonds de l'IRDG en 2017-2018

Projets prioritaires communs

Fonds de l'IRDG ($) Titre du projet
1,889,499 Résistance aux antimicrobiens (RAM)
1,851,522 Biosurveillance des écosystèmes fondée sur la métagénomique (Écobiomique)

Agriculture et Agroalimentaire Canada

Fonds de l'IRDG ($) Titre du projet
86 500 Exploration des génomes de légumineuses à la recherche d'attributs d'acquisition par symbiose de nutriments durables (azote)
417 000 Camelina sativa, source végétale d'énergie propre pour 21e siècle au Canada
1 225 530 TApplication de la génomique à l'identification des gènes codant la résistance et la sensibilité ainsi qu'à la dissection des mécanismes d'infection en vue de conférer aux céréales une résistance durable au Fusarium et à la rouille
186 600 Des gènes pour combattre la cécidomyie du blé et du canola
1 136 250 Stratégies de pointe en génomique pour améliorer les oléagineux au moyen de nouveaux gènes
1 126 600 Variantes génétiques et épigénétiques de céréales canadiennes pour l'amélioration génétique et l'analyse fonctionnelle
220 530 Amélioration du soya cultivé au Canada : gestion des stress biotiques et des microbes symbiotiques

Agence canadienne d'inspection des aliments

Fonds de l'IRDG ($) Titre du projet
70 000 Application du séquençage du génome entier aux enquêtes d'épidémiologie moléculaire sur la tuberculose bovine au Canada et à la recherche intensive de nouveaux antigènes susceptibles de faciliter l'identification de Mycobacterium bovis et de Brucella abortus
130 000 Amélioration des capacités génomiques de l'ACIA pour la détection et la caractérisation de virus animaux connus, inconnus ou inattendus ayant d'importantes répercussions, ainsi que de leurs vecteurs et de leurs réservoirs
200 000 Le séquençage intégral du génome en tant qu'outil pour dépister, isoler, identifier et caractériser les agents pathogènes et concourir à la réalisation des objectifs canadiens liés à l'inspection des aliments
200 000 Détection et identification des phytoravageurs et des plantes présentant de nouveaux caractères par le séquençage de nouvelle génération
70 000 Élaboration de méthodes diagnostiques reposant sur le séquençage pour surveiller, dépister et caractériser l'ARN des virus qui contaminent ou infectent les aliments, les animaux et les plantes
50 000 Développement d'une infrastructure et d'outils de bio-informatique pour appuyer les travaux de génomique poursuivis par les trois secteurs d'activités (aliments, plantes et animaux) de l'ACIA

Environnement et Changement climatique Canada

Fonds de l'IRDG ($) Titre du projet
23 972 Application de la génomique à l'évaluation de l'impact de la chasse et d'autres causes de mortalité sur les populations vulnérables de guillemot marmette de l'Atlantique Nord
46 942 Mise au point et validation de techniques de métabolomique pour évaluer l'incidence des changements environnementaux de grande envergure sur la réaction de la faune au stress
91 149 Mise au point d'outils génomiques de nouvelle génération pour étudier les effets cumulatifs des polluants et des agents pathogènes urbains sur deux espèces de poisson utilisées comme sentinelles écologiques
82 034 ADN environnemental – meilleures inférences grâce à des études de validation
28 256 Structure génétique de la population d'un oiseau marin très répandu sur la côte du Pacifique
105 733 Production de données hybrides à l'aide des méthodes de biosurveillance classiques et de celles reposant sur l'étude de l'ADN
54 689 Mesure de la vitalité du génome de populations d'espèces sauvages
58 791 Prévision par la métabolomique du mode d'action des produits chimiques préoccupants chez les organismes aquatiques
45 574 Profilage métagénomique de la qualité des cours d'eau pour la protection des bassins hydrographiques
62 893 Analyse rapide de la population d'algues et de la prolifération des algues toxiques au moyen de la codification à barres de l'ADN et de la télédétection
56 968 Évaluation toxicogénomique du degré d'exposition de la faune aux contaminants environnementaux et de leurs effets
50 132 Analyse transcriptomique de l'écotoxicologie des nanomatériaux sur les microorganismes
52 866 Identification des agents pathogènes viables par le séquençage de l'ADN lors de l'évaluation des risques microbiens

Pêches et Océans Canada

Fonds de l'IRDG ($) Titre du projet
188 500 Analyse génomique de la répartition spatiale des stocks d'omble chevalier
131 800 Étude de la distribution de la population et de la connectivité de la morue dans l'ouest de l'Atlantique à l'aide du séquençage de nouvelle génération
94 400 Détection in situ des organismes aquatiques dans l'Arctique canadien grâce à l'ADN environnemental
180 000 Marquage généalogique du saumon chinook en Colombie-Britannique
106 600 Méthodes rapides et sensibles reposant sur l'ADN environnemental pour la détection rapide des espèces aquatiques envahissantes, la lutte contre ces dernières et la surveillance des espèces menacées

Santé Canada

Fonds de l'IRDG ($) Titre du projet
250 000 Approche fondée sur les processus biologiques intégrés pour l'analyse de l'immunopotentialisation induite par les vaccins contre le virus respiratoire syncytial
225 000 Développement d'un biomarqueur génomique pour produire un contexte mécaniste et des données justificatives pour l'établissement de la pertinence chez les humains des produits chimiques induisant des réponses cellulaires au stress
263 000 Identification de biomarqueurs pour l'uniformisation et l'évaluation du risque des produits de santé fondés sur des cellules souches mésenchymateuses
100 000 Profilage du microARN du sérum et du lait fondé sur des études toxicologiques de produits naturels et anthropiques en tant qu'indicateur de résultat d'une étude comparative coMPOrtant des indicateurs de résultats apicaux, à l'intérieur du cadre de référence applicable au dosage
129 000 Sécurité des prébiotiques chez les enfants en bas âge
203 000 Liens structure-activité des processus biologiques éclairés pour prédire les pathologies pulmonaires induites par des nanomatériaux
280 000 La prochaine révolution : détection, par séquençage de nouvelle génération, des mutations de novo chez les descendants afin d'établir les risques liés aux cellules germinales

Conseil national de recherches Canada

Fonds de l'IRDG ($) Titre du projet
888 000 programme Produits biologiques et biofabrication : mise au point de technologies de soutien
3 552 000 programme phare Amélioration du blé (accroissement de la tolérance au Fusarium et à la rouille; sélection assistée par la génomique; stress abiotique; développement de semences)

Ressources naturelles Canada

Fonds de l'IRDG ($) Titre du projet
57 727 Accélération de la découverte des molécules volatiles attirant les insectes grâce à la génomique
145 340 Outil de détection précoce de l'agrile du frêne et la protection des ressources en frênes
371 520 Génomique appliquée à la sélection des arbres et à de nouvelles applications
62 309 Développement d'outils de métagénomique et de bio-informatique pour faciliter le traitement des captures dans les pièges
96 212 Développement d'approches génomiques moléculaires et environnementales pour les communautés de microbes et d'invertébrés afin d'évaluer l'intégrité des écosystèmes dans la gestion des forêts
152 106 Développement de la nouvelle génération d'outils de biosurveillance pour le suivi et la prévention des invasions de parasites des forêts
27 000 Élaboration de méthodes moléculaires pour détecter dans le bois le champignon vivant Phytophthora spp. préoccupant sur le plan phytosanitaire
82 467 Sélection des arbres assistée par la génomique afin d'améliorer la remise en état des écosystèmes forestiers perturbés
186 860 Méthodes novatrices de réhabilitation de terrain à la suite de l'exploitation des sables bitumineux : amélioration de la phytoremédiation grâce aux interactions entre les microbes du sol et les arbres
71 930 Écogénomique de la tordeuse des bourgeons de l'épinette : de la dynamique à la suppression de populations
84 300 Outils visant à améliorer la détection moléculaire de la spongieuse rose et la détermination de ses origines géographiques

Agence de la santé publique du Canada

Fonds de l'IRDG ($) Titre du projet
125 000 Outils biologiques pour la génomique prédictive des agents pathogènes d'origine alimentaire prioritaires
150 000 Élimination des lacunes de la surveillance nationale du Clostridium difficile : caractérisation épidémiologique et génomique des infections récurrentes au C. difficile d'origine communautaire
75 000 Mise en œuvre d'analyses fondées sur le génome pour la surveillance des maladies entériques suivant le concept « Un monde, une santé »
75 000 PulseNet Canada : développement d'un cadre modèle en vue de l'utilisation de la génomique dans un réseau de laboratoires
106 000 Sous-typage de la variante à nucléotide simple de Salmonella enteritidis et de Salmonella Heidelberg
70 000 Infrastructure d'analyse translationnelle pour la découverte des agents pathogènes en émergence
80 000 Séquençage complet du génome de Neisseria meningitidis en vue de son application à la surveillance de l'agent pathogène ainsi qu'à l'étude de la dynamique épidémiologique et moléculaire des méningites à méningocoques invasives
125 000 Développement de la technologie de spectrométrie de masse
275 000 Amélioration de la surveillance des agents pathogènes non entériques grâce au séquençage complet du génome
100 000 Caractérisation génomique des sérotypes prioritaires de Salmonella et création d'une nomenclature afin de combler le fossé épidémiologique
284 606 Transformation révolutionnaire des stratégies de caractérisation moléculaire des virus pour améliorer les enquêtes épidémiologiques et la surveillance dans l'ère de séquençage de nouvelle génération

Annexe 2 – Indicateurs quantitatifs de la performance

Contributions scientifiques

Les contributions scientifiques comprennent les informations et les publications scientifiques produites, acceptées, sous presse ou publiées (y compris sur le Web) en 2017-2018. Il s'agit entre autres de toutes les contributions des membres des équipes, dans la mesure où elles concernent le projet de l'IRDG. Il s'agit aussi des contributions découlant d'une phase antérieure d'un projet, dans la mesure où elles ont été produites au cours de 2017-2018. Les ébauches d'articles et d'autres textes ne sont pas considérées comme des contributions ni les contributions incluses dans le rapport d'années antérieures.

Contributions scientifiques clés faisant preuve de leadership

Nombre de contributions scientifiques clés

AAC ACIA MPO ECCC SC CNRC RNCan ASPC RAM Écobiomique Total
Publications dans des revues à comité de lecture 8 32 20 19 22 22 31 16 12 12 194
Publications dans les comptes rendus de conférences à comité de lecture 19 11 0 1 2 10 4 4 2 0 53
Livres (édités, rédigés) et chapitres de livres 0 0 0 0 2 0 1 0 0 3
Présentations sollicitées 21 19 3 0 14 10 20 4 17 13 121
Présentations à des conférences internationales 25 7 1 16 9 17 17 5 19 5 121
Postes au comité d'édition de revues nationales et internationales (à l'exclusion des comités de lecture) 0 9 0 5 2 0 3 0 4 2 25
Nouvelles bases de données ou banques de génomique 0 4 1 2 3 2 3 9 2 1 27
Prix, distinctions 4 3 1 3 0 2 2 1 2 1 19
Total 77 85 26 46 52 65 80 40 58 34 563
Autres contributions scientifiques

Nombre d'autres contributions scientifiques

AAC ACIA MPO ECCC SC CNRC RNCan ASPC RAM Écobiomique Total
Rapports techniques 0 63 0 0 0 21 3 2 1 1 91
Autres publications (p. ex., résumés, notes, revues professionnelles, etc.) 0 3 0 3 0 4 3 0 0 3 16
Affiches présentées à des conférences 2 18 1 32 17 13 2 9 13 15 122
Présentations à des conférences nationales 10 2 0 2 1 10 10 5 6 5 51
Apport à des bases de données ou à des banques génomiques 0 9 0 2 1 117 1 201 4 1 336
Total 12 95 1 39 19 165 19 217 23 25 616
Outils et méthodes de recherche

Il s'agit des outils et des méthodes de recherche qui ont été mis au point en 2017-2018, de ceux qui ont été mis au point durant les phases antérieures de l'IRDG s'ils ont été achevés en 2017-2018, et de ceux mis au point au cours des années antérieures s'ils ont été améliorés depuis la dernière fois qu'ils ont été recensés dans un rapport.

Nombre d'outils et de méthodes de recherche

AAC ACIA MPO ECCC SC CNRC RNCan ASPC RAM Écobiomique Total
Outils de recherche 20 10 18 16 12 21 15 18 18 11 159
Méthodes de recherche 16 11 11 11 7 9 4 21 22 0 112
Total 36 21 29 27 19 27 19 39 40 11 271

Transformation du savoir et mobilisation

La transformation du savoir et la mobilisation prennent la forme d'une multitude d'activités. Voici quelques exemples : développement de réseaux scientifiques et de produits de communication, engagement des utilisateurs finaux, intégration des politiques de nature scientifique, conseils scientifiques, transferts de protocoles, essais sur le terrain, activités de rayonnement, etc. Toutes ces activités garantiront que la recherche demeure pertinente en réglant des problèmes précis et en optimisant les possibilités de comprendre les besoins des utilisateurs finaux ciblés et de procéder à une diffusion active des résultats obtenus par l'IRDG.

Contributions aux réseaux scientifiques
AAC ACIA MPO ECCC SC CNRC RNCan ASPC RAM Écobiomique Total
Participation à des réunions et à des séminaires, ou aux travaux de groupes consultatifs de l'administration publique s'intéressant à des questions de réglementation ou de politique publique au Canada et à l'échelle internationale 7 9 14 13 22 0 8 3 25 7 108
Participation aux travaux de comités nationaux ou internationaux s'intéressant à la génomique 12 11 3 10 7 5 4 9 12 4 77
Postes détenus dans des comités nationaux ou internationaux d'examen par les pairs des recherches en génomique 3 7 2 2 4 4 2 0 1 0 25
Participation à des conférences nationales 15 2 1 4 1 11 1 1 15 7 58
Participation à des conférences internationales 30 7 3 1 5 16 2 2 26 4 96
Total 67 36 23 30 39 36 17 15 79 22 364
Collaborations

Il s'agit de collaborations entre les ministères et les organismes exprimés par le nombre de personnes collaborant aux projets de recherche en 2016-2017 qui relèvent d'une organisation autre que celle dont relève le scientifique responsable du projet, et qui participent directement à la réalisation dudit projet. L'IRDG est le cadre de nombreuses collaborations de recherche entre les organisations scientifiques gouvernementales, les universités, l'industrie et divers instituts de recherche, et ce, tant au niveau national qu'au niveau international.

Nombre de collaborateurs de recherche

AAC ACIA MPO ECCC SC CNRC RNCan ASPC RAM Écobiomique Total
Universités canadiennes 18 13 28 32 9 4 29 14 39 26 212
Universités étrangères 28 2 12 13 7 4 24 4 14 5 113
Autres organisations de recherche internationales 16 2 4 6 6 1 23 3 16 2 79
Autres institutions de recherche canadiennes 3 0 0 3 6 2 3 0 4 0 21
Secteur privé 5 0 3 5 3 10 3 0 3 1 33
Autres ministères 16 15 14 25 9 0 9 10 28 21 147
Autres organisations du secteur public comme des administrations provinciales ou municipales et des organisations non gouvernementales 1 3 11 1 0 3 24 26 5 1 75
Total 87 35 72 85 40 24 115 57 109 56 680
Produits de communication

Nombre de produits de communication

AAC ACIA MPO ECCC SC CNRC RNCan ASPC RAM Écobiomique Total
Entrevues accordées aux médias 4 0 11 0 0 2 3 0 2 1 32
Communiqués de presse 0 0 6 0 0 0 0 0 7 0 19
Articles de journaux et de revues 1 1 3 0 0 2 1 1 7 0 44
Présentations dans la collectivité 8 5 2 1 0 0 0 0 4 2 28
Brochures, fiches de renseignements, pages Web 1 1 2 1 1 1 2 1 5 0 26
Total 13 7 24 2 1 5 6 2 25 3 149
Activités de transfert de connaissances et d'engagement des utilisateurs finaux

Nombre d'activités de rayonnement

AAC ACIA MPO ECCC SC CNRC RNCan ASPC RAM Écobiomique Total
Consultation des utilisateurs finaux 9 14 9 5 16 0 4 0 11 2 74
Assemblées publiques 3 1 3 2 1 0 0 0 0 1 4
Conseils scientifiques, y compris à la haute direction 13 3 1 3 8 0 9 1 21 4 77
Ententes de transfert de matériel vers l'extérieur 9 0 0 0 0 0 3 0 3 0 25
Transfert de procédures opérationnelles normalisées 4 27 1 0 1 0 0 1 0 0 52
Divulgations 2 0 0 0 0 12 0 0 1 0 4
Brevets actifs, demandes de brevets, brevets délivrés 6 0 0 0 0 9 0 0 1 0 8
Permis délivrés 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3
Nouvelles ententes de collaboration officielles, nouveaux modes opératoires normalisés 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 14
Ateliers de transfert de connaissances avec des parties intéressées et des utilisateurs 13 4 4 4 15 2 1 9 11 6 43
Demandes de comptes rendus de travaux et de collaborations 13 6 5 8 1 not tracked 1 0 46 3 102
Total 72 55 23 23 42 23 18 18 94 16 406

Chercheurs et techniciens

Il s'agit du nombre de chercheurs et de techniciens, par ministère ou organisme, travaillant à des projets financés par l'IRDG en 2017-2018, comprenant sans s'y limiter ceux dont les services ont été payés par des fonds de l'IRDG.

Nombre de chercheurs et de techniciens

AAC ACIA MPO ECCC SC CNRC RNCan ASPC RAM Écobiomique Total
Chercheurs scientifiques 53 24 18 30 17 54 21 33 31 17 298
Professionnels de la recherche 7 17 24 10 13 1 0 17 33 21 12 154
Techniciens de recherche 76 15 18 19 17 152 19 16 19 16 367
Chercheurs invités/boursiers postdoctoraux 8 1 10 8 3 27 3 4 5 2 71
Étudiants des deuxième et troisième cycles 9 4 2 10 3 3 7 2 13 0 53
Étudiants de premier cycle 20 2 2 12 6 2 3 13 15 10 85
Agents administratifs 0 0 1 3 0 0 0 1 0 0 5
Total 173 63 75 92 59 238 70 102 104 57 1033
Estimation du nombre total d'équivalents temps plein 81.82 19 26 36 20 47 38.9 34 41.95 44.05 389

Annexe 3 : Principaux résultats obtenus en 2017-2018

Recherches interministérielles sur des priorités et des buts communs

Projet de biosurveillance des écosystèmes fondée sur la métagénomique (Écobiomique)

Ministères ou organismes participants : AAC, ACIA, ECCC, MPO, CNRC, RNCan et ASPC
Coordination scientifique : ECCC et AAC
Gestion du projet : AAC

La préservation de la biodiversité du sol et de l'eau est essentielle au maintien des divers services écosystémiques et des activités économiques au Canada et les outils de génomique sont les seuls outils qui permettent de caractériser cette biodiversité complexe. Le projet Écobiomique permettra d'avoir une vision plus globale de l'eau et du sol en tant que systèmes vivants par la mise au point d'outils avancés de génomique, et ce, pour :

  • évaluer la biodiversité des écosystèmes d'eau douce et la qualité de l'eau des lacs et des rivières
  • évaluer la santé du sol, élément essentiel à la productivité des systèmes agricoles et forestiers de l'ensemble du Canada
  • étudier les méthodes d'assainissement des sols pour les secteurs pétrolier et minier
Points saillants du projet
  • Les participants utilisent désormais la plateforme de bio-informatique hébergée par le groupe scientifique polyvalent de Dorval pour l'analyse des données de métagénomique, ce qui permet de coordonner efficacement les actions des sept ministères et organismes fédéraux participants.
  • La base de données des séquences, qui permet de gérer les données et métadonnées de génomique, a été améliorée en vue de soutenir la soumission de séquences normalisées aux installations du CNRC de Saskatoon, adaptée pour soutenir les flux de travail en métagénomique et mise à niveau pour permettre l'ajout d'une fonctionnalité de saisie de métadonnées environnementales et la production de rapports globaux de projet.
  • Les chercheurs ont terminé les expériences sur le sol, le prélèvement des échantillons d'eau et d'invertébrés ainsi que la définition des méthodes d'extraction des acides nucléiques. Les participants ont mis en œuvre les résultats et publieront prochainement de nouvelles procédures opérationnelles normalisées (PON) s'appuyant sur les résultats obtenus.
  • Les scientifiques ont recueilli plus de 2 300 échantillons de sol, d'eau et d'invertébrés à l'échelle du Canada pour le séquençage de l'ADN. Le CNRC a procédé au traitement de 47 cycles de séquençage sur les plateformes MiSeq (métacodage à barres) et HiSeq (métagénomique) d'Illumina.
  • Les ministères ont fourni une formation en bio-informatique à plus de 80 participants au projet. La formation a inclus une introduction au groupe scientifique polyvalent ainsi qu'aux flux des travaux de génomique et environnement R de Galaxy pour la métagénomique. Un groupe de travail en bio-informatique a aussi été créé.
  • Les chercheurs ont poursuivi les discussions avec les groupes d'utilisateurs finaux sur les protocoles d'établissement de processus de surveillance génomique et la sélection des observatoires génomiques candidats, y compris avec l'équipe du programme national de surveillance de la qualité de l'eau d'ECCC et les membres du Réseau canadien de biosurveillance aquatique (RCBA).
  • En février 2018, AAC a tenu un atelier conjoint avec l'Institut de microbiologie marine Max Planck de Brême, en Allemagne, sur l'amélioration de l'interopérabilité et de la coordination des observations omiques sur une longue durée (Enhancing interoperability and coordination of long-term omics observations). L'objectif était de faciliter la création d'un réseau mondial bien intégré d'observatoires de science omique offrant des informations cohérentes sur la santé et la fonction des écosystèmes. Un nouveau groupe de travail, le Global Omic Observatory Network (GLOMICON), mobilisera les efforts futurs. GLOMICON mènera ses activités sous la supervision du Group on Earth Observations Biodiversity Observation Network (GEO BON), organisation internationale.
Projet sur la résistance aux antimicrobiens (RAM)

Ministères et organismes participants : AAC, ACIA, SC, ASPC et CNRC
Coordination scientifique : AAC
Gestion de projet : AAC

Ce projet vise à mieux comprendre les principales activités qui contribuent au développement de la résistance aux antimicrobiens. Il éclairera en outre les voies critiques d'exposition empruntées par les bactéries antimicrobiennes pour atteindre les humains, ce qui pourrait faciliter la validation de technologies, de pratiques et de politiques économiquement viables pour atténuer le développement de la résistance aux antimicrobiens.

Points saillants du projet
  • Avec les méthodes actuelles, les scientifiques peuvent adéquatement mesurer et prédire les phénotypes de résistance aux antimicrobiens (RAM), mais ces méthodes sont moins efficaces lorsqu'il s'agit d'associer la RAM aux modes de transmission. La suite logicielle MOB est un nouvel outil analytique librement accessible pour les participants au projet de RAM de l'IRDG et autres chercheurs et qui permet de prédire les phénotypes de RAM et les mécanismes de transmission qui leur sont associés. MOB aide les chercheurs à comprendre les mécanismes de transfert associés à des gènes précis de résistance aux antimicrobiens, isolés lors d'activités de surveillance ou d'enquêtes épidémiologiques, ainsi que de mesurer la fréquence de transfert des éléments transposables les plus courants. Les chercheurs ont en outre créé une base de données détaillée de génomes de plasmide fermé à l'aide des données résultant de ce projet ou récoltées dans des bases de données publiques. Cet ensemble d'outils améliorera la capacité des modeleurs de risque et des décideurs à évaluer le risque de propagation des gènes de résistance aux antimicrobiens associés à certaines catégories d'éléments transposables.
  • Une vaste collection de séquences bactériennes est en voie d'être créée pour mieux comprendre la propagation de la RAM dans la chaîne alimentaire. Les chercheurs ont réalisé plus de 6 000 versions préliminaires de génomes bactériens et de 48 métagénomes aléatoires. Ils ont élaboré de nouvelles méthodes de séquençage permettant une caractérisation plus précise des éléments transposables présents dans ces génomes. Plus de 1 000 séquences de plasmide fermé sont désormais accessibles pour soutenir l'étude des éléments transposables dans des données de séquençage complet du génome.
  • Les scientifiques ont réalisé diverses études à l'aide d'entérocoques afin d'évaluer l'impact des systèmes de production bovine sur la viabilité d'un continuum de RAM axé sur le concept « Une seule santé ». Ils ont constaté des différences marquées entre les entérocoques associés à la RAM présents chez les humains et les bovins.
  • Une recherche a démontré que le recours à des antimicrobiens pour l'élevage de la volaille entraîne une hausse directe des bactéries de RAM dans la litière, dont certaines posent un risque pour la santé humaine. Des bioactifs végétaux pourraient potentiellement réduire la RAM chez les volailles.
  • Plusieurs milliers d'isolats ont été recueillis dans le continuum de production porcine, avec et sans antibiotiques. Les chercheurs procèdent actuellement à l'évaluation de ces isolats afin de déterminer l'incidence de pratiques de production très différentes sur la RAM.
  • Les chercheurs ont évalué l'impact du traitement de biosolides sur la RAM dans le sol et les produits cultivés et cerné des méthodes de traitement pouvant réduire la propagation de la RAM. Ils ont constaté que le compost de lisier de porc héberge davantage de gènes de RAM et que ceux-ci survivent plus longtemps dans cet environnement que dans le compost de végétaux ou de déchets alimentaires.
  • Les scientifiques ont généré des souches précises de Salmonella et d'E. coli résistantes aux antimicrobiens pour permettre un suivi plus détaillé de leurs mouvements dans le sol.
  • Le travail sur le modèle d'évaluation intégré se poursuit, y compris sur la mise au point définitive de l'approche mathématique et des formats d'entrée de données. Les chercheurs ont réalisé des simulations préliminaires à l'aide de deux profils de risque afin de tester la validité du modèle. La calibration et la validation se poursuivront jusqu'à la fin du projet.
  • Un modèle préliminaire d'évaluation quantitative des risques microbiens pour la Salmonella Heidelberg chez les volailles a été mis au point.

Avancées intéressantes sur le plan commercial de la R-D en génomique concernant la santé humaine

Le CNRC a utilisé au cours des ans le soutien de l'IRDG pour faire avancer de multiples projets, avec l'objectif global d'améliorer les traitements contre le cancer. Cette approche à projets multiples est regroupée dans trois groupes d'activités distincts.

Améliorer le diagnostic et le pronostic du cancer

Les données historiques suggèrent qu'un dépistage précoce est primordial pour un contrôle et une prévention efficaces du cancer. Des efforts notables ont été réalisés pour améliorer le dépistage précoce, mais un nombre relativement peu élevé d'approches se sont révélées suffisamment efficaces. Des avancées récentes dans le séquençage des génomes offrent un exceptionnel potentiel pour la mise au point d'outils de dépistage précoce du cancer.

Les scientifiques du CNRC ont mis au point un outil logiciel, l'eTumorMonitor, qui prend comme point de départ la constitution génétique d'un individu sain pour prédire de façon personnalisée les gènes générateurs clés de cancer pour lesquels la mutation constitue la première étape de transformation maligne (formation de cellules fondatrices du cancer). L'identification de ces gènes pourrait être utilisée comme outil de dépistage précoce de tumeurs. Cette approche a été validée sur des ensembles de données de cancer du sein et est maintenant appliquée à des données de leucémie infantile en collaboration avec des cliniciens et des scientifiques du Centre hospitalier universitaire (CHU) Sainte-Justine, au nouveau Centre d'innovation en microanalytiques appliquées en médecine pédiatrique (C-IMAP).

Élaboration de nouvelles modalités thérapeutiques fondées sur des produits biologiques

La sélection des cibles constitue une première étape critique pour la mise au point de thérapeutiques protéiniques efficaces ayant le potentiel requis pour « attaquer » les cellules cancéreuses de nouvelle façon. Le CNRC continue à améliorer ses processus de sélection et de priorisation des cibles à l'aide de multiples approches bio-informatiques et expérimentales en vue d'identifier les candidats les plus prometteurs. À la suite d'activités intensives de caractérisation et de sélection réalisées dans le cadre de nombreux essais, les chercheurs ont généré des anticorps et d'autres pièges protéiques pour ces cibles et sélectionné les candidats les plus performants qui feront l'objet de recherches plus approfondies. Le CNRC travaillera sur ces actifs en partenariat avec des petites et moyennes entreprises une fois la validation in vivo terminée.

Le CNRC a en outre reçu davantage de demandes de partenaires potentiels pour des projets collaboratifs sur l'identification de cibles et le développement d'anticorps pour des indications très précises. Ce pipeline de découverte a entraîné la mise au point d'une thérapeutique qui en est maintenant au stade d'essai clinique sur des humains (anticorps anti-clustérine; Alethia Biotherapeutics). Formation Biologics a acquis en 2017 la licence pour un deuxième candidat et les essais cliniques devraient commencer au cours de l'été 2018.

Optimisation de la plateforme d'expression biologique exclusive du CNRC

Les thérapeutiques fondées sur des anticorps ou d'autres protéines s'appuient sur de grandes molécules complexes qui doivent être fabriquées à l'échelle et de façon fiable pour permettre les essais cliniques et, éventuellement, une commercialisation. La plateforme de production de cellules ovariennes de hamster de Chine (CHO) du CNRC constitue l'une des assises de la stratégie de fabrication de produits biologiques de l'organisation. Elle est largement utilisée dans le cadre de travaux réalisés en collaboration avec des clients et des collaborateurs du CNRC ainsi qu'à des fins de recherche et développement interne. Les scientifiques du CNRC cherchent continuellement à améliorer son rendement.

La lignée cellulaire CHO-BRI exclusive du CNRC a été entièrement séquencée et les chercheurs utilisent ces informations génomiques pour comprendre les caractéristiques de la production. Ils utilisent aussi ces informations en combinaison avec des analyses métabolomiques dans le cadre des processus d'amélioration et de génie cellulaire en vue d'apporter des améliorations importantes en matière de rendement.

Améliorer le système canadien de réglementation dans le domaine de la santé

Évaluer la sécurité des prébiotiques chez les enfants en bas âge

Le lait maternel contient un large éventail de glucides qui ne sont pas digérés par l'intestin grêle des enfants en bas âge, mais qui transitent directement vers le gros intestin où ils procurent une source d'énergie à la communauté bactérienne de l'enfant. Certaines préparations pour nourrissons contiennent des glucides facilement fermentescibles pour reproduire cette fonction. Compte tenu du vaste corpus de documents scientifiques établissant un lien entre les glucides et la composition bactérienne intestinale, la fonction immunologique et les maladies gastro-intestinales, il importe d'évaluer les effets à court et à long terme des glucides fermentescibles sur le développement des bactéries intestinales chez les nourrissons.

Les chercheurs de Santé Canada (SC) étudient l'impact et les effets à long terme de la consommation alimentaire de glucides fermentescibles sur la communauté bactérienne intestinale de rats sevrés. L'objectif consiste à utiliser des méthodes génomiques pour évaluer l'influence de ces glucides sur la composition bactérienne intestinale à mesure que les nourrissons grandissent, ainsi qu'à déterminer si ces changements peuvent être liés à une modification du métabolisme et de l'expression génique des cellules du gros intestin. Ils ont constaté que l'expression génique des cellules intestinales varie selon l'alimentation, le sexe et l'âge. Fait intéressant, il semble que les changements observés chez les rats sevrés sont annulés lorsque ceux-ci reçoivent une alimentation normale pendant deux mois. D'autres analyses sont nécessaires pour déterminer l'impact de ces changements sur la fonction intestinale à plus long terme.

Ce projet a déjà permis de sensibiliser les responsables de la régulation de SC aux effets physiologiques pouvant être potentiellement associés à la consommation de matières fermentescibles, en particulier à celles ajoutées aux préparations pour nourrissons. Les chercheurs mettent maintenant au point des méthodes de surveillance de la réponse métagénomique du microbiome. Les analyses immunologiques sont terminées et les chercheurs ont commencé les analyses et l'interprétation statistique.

Mesurer les effets sur la santé des toxines fongiques et des contaminants chimiques présents dans les aliments contenant des microARN

Le microARN (petit acide ribonucléique non codant) joue un rôle important dans la régulation de l'expression des gènes et leur transformation en produits protéiques. Les chercheurs de SC ont entrepris d'identifier et de caractériser les molécules de microARN présentes dans le sérum et le lait de rongeurs exposés par voie alimentaire à des toxines fongiques et à des contaminants chimiques. Jusqu'à présent, l'équipe de recherche a terminé l'analyse du microARN d'un ARN isolé d'échantillons de sérum et de foie de rongeurs exposés à plusieurs produits bromés ignifugeants et provenant d'études sur les toxines fongiques afin de déterminer les biomarqueurs potentiels de lésions hépatiques.

L'équipe a également modélisé des doses repères associées à des critères d'effets apicaux (p. ex., les effets toxicologiques liés au poids corporel, aux lésions hépatiques, au poids des organes ou aux paRAMètres hématologiques et biochimiques) pour des types précis de produits chimiques ignifugeants et de toxines fongiques. L'équipe a rédigé et publié un manuscrit, ainsi qu'élaboré et soumis pour publication un article présentant les résultats de ses recherches. Elle prépare actuellement deux articles supplémentaires.

Ces travaux permettront de générer d'importantes données toxicologiques réglementaires et d'ainsi accroître la capacité de SC à détecter la présence de toxines fongiques et de contaminants chimiques dans les aliments consommés par les Canadiens et à intervenir, le cas échéant.

Prédire les pathologies pulmonaires induites par des nanomatériaux

Les nanomatériaux sont de minuscules matériaux mesurant moins de 100 nanomètres qui peuvent entraîner des effets néfastes chez les animaux de laboratoire. Dans une première étude de ce type sur le sujet, les chercheurs de SC combinent la toxicogénomique et des outils informatiques pour déterminer et analyser les effets toxiques potentiels de l'exposition à différentes classes de nanomatériaux sur les cellules et les tissus pulmonaires. Ils ont à plusieurs reprises exposé les poumons de souris à divers nanomatériaux, dont des nanotubes de carbone à multiples parois et des nanomatériaux d'oxyde de cuivre et de dioxyde de titane, pour étudier leurs effets toxiques. Ils ont découvert que les nanomatériaux entraînent des réponses soutenues de types pro-inflammatoires, pro-emphysémateux et profibreux. Des tranches de poumon coupées avec précision ont en outre été exposées ex vivo à 25 nanomatériaux de silice différents présentant diverses tailles et surfaces, modifiées ou non, pour en étudier la toxicité potentielle. La silice vierge non modifiée en surface entraîne des réponses pro-inflammatoires plus importantes que la silice modifiée en surface.

Les résultats ont été communiqués aux autorités chargées de la réglementation de SC et présentés lors de rencontres et de conférences internationales auxquelles participait la communauté internationale de réglementation. Les méthodes mises au point dans le cadre de cette étude peuvent être utilisées par SC pour établir l'ordre de priorité des nanomatériaux devant faire l'objet d'études toxicologiques plus approfondies afin de détecter rapidement les nanomatériaux potentiellement néfastes.

Comprendre le vaccin contre le virus respiratoire syncytial

Le virus respiratoire syncytial est un virus hautement contagieux qui infecte les voies respiratoires des nourrissons et des jeunes enfants. Il est la cause la plus fréquente de bronchite. À ce jour, aucun vaccin n'a été approuvé pour la prévention de l'infection, même si des douzaines de prototypes de vaccin ont été mis au point au cours des 50 dernières années. La lente progression associée à la mise au point d'un vaccin contre le virus respiratoire syncytial découle en grande partie d'une compréhension insuffisante de la maladie et des éléments essentiels à l'évaluation de l'efficacité et de l'innocuité des vaccins.

Ce projet vise à améliorer la compréhension de l'innocuité et de l'efficacité des candidats-vaccins. À la suite d'études sur des animaux portant sur des prototypes de vaccin, les chercheurs ont cerné les effets toxiques associés à certaines formes de candidats-vaccins et mis en lumière quelques-uns des mécanismes sous-jacents. L'équipe explore actuellement le modèle animal utilisé pour étudier la toxicité induite par les vaccins. Les chercheurs ont en outre observé que certaines formes de vaccins risquent d'entraîner des troubles pulmonaires ou sanguins.

L'équipe a communiqué ses données à d'autres chercheurs du gouvernement et du milieu universitaire.

Utiliser le séquençage de nouvelle génération pour la détection de mutations de novo afin d'établir les risques liés aux cellules germinales

Une mutation de novo désigne une modification génétique qui se manifeste pour la première fois chez les membres d'une famille donnée. Les mutations de novo sont associées à un vaste éventail de phénotypes génétiques ou de caractères observables et semblent contribuer à une grande variété de maladies chez l'humain. Selon les preuves accumulées, de nombreux agents environnementaux endommagent l'ADN, ce qui augmente le risque de mutations héritées et de maladies génétiques chez les descendants.

Les scientifiques de SC utilisent des technologies fondées sur la génomique pour analyser les mutations héréditaires induites par des produits chimiques chez les animaux et les humains. L'équipe de recherche a eu recours à des technologies avancées fondées sur la génomique pour mesurer les changements héréditaires à grande échelle du génome chez les souris exposées à du benzo-a-pyrène (BaP), polluant environnemental couRAMment présent dans la fumée de cigarette. Les chercheurs ont réalisé et publié une recension de la littérature quant aux effets du tabagisme sur les spermatozoïdes du père et les répercussions sur les descendants. Ils ont procédé au séquençage de neuf génomes pour détecter les mutations chez les enfants ayant un père fumeur. Ils ont aussi effectué une analyse de puissance en vue de déterminer le meilleur schéma expérimental pour la détection des mutations dans le cadre d'études sur des familles humaines.

Le séquençage complet du génome de six familles de souris indiquait le double de mutations chez les descendants des souris exposées au BaP. Les données de séquençage complet du génome obtenues au moyen du modèle transgénique de souris MutaMouse ont été utilisées comme base de référence pour identifier les nouvelles mutations chez les descendants des mâles exposés. L'équipe a mis en place un pipeline de bio-informatique pour établir le spectre de mutations dans les spermatozoïdes des mâles exposés. Ce pipeline sera utilisé dans le cadre de futures recherches pour comparer les spermatozoïdes des descendants de mâles exposés et effectuer des évaluations de l'héritabilité.

Normaliser et évaluer le risque des produits de santé à base de cellules souches

Les cellules souches offrent d'énormes possibilités pour le traitement de maladies pour lesquelles il n'existe actuellement aucun remède, mais leur utilisation peut présenter des risques. Les chercheurs de SC mettent au point des outils diagnostiques pour évaluer de façon exhaustive les risques et les avantages associés à l'utilisation thérapeutique de cellules souches mésenchymateuses humaines, catégorie de cellules souches présentes chez les sujets adultes. Les chercheurs ont établi que les cellules souches de la moelle osseuse contribuent au développement de la leucémie et ont trouvé des différences potentielles entre les cellules souches de la moelle osseuse de patients leucémiques et de personnes en santé. Ils ont aussi découvert deux biomarqueurs précis qui permettent de différencier les cellules formatrices de sarcome des cellules souches efficaces sur le plan clinique.

Les chercheurs ont en outre examiné les limites d'expansion de cellules souches, étape cruciale pour le traitement de cellules souches en vue d'une utilisation thérapeutique. Ils ont établi le nombre maximal de fois où une cellule souche peut être soumise à une expansion avant de perdre son efficacité thérapeutique. Grâce à cette découverte, l'équipe de recherche a pu identifier les protéines dont la sécrétion est directement liée à la fonction thérapeutique de la cellule souche

La validation de ces biomarqueurs et de ces résultats soutiendra la mise au point de tests diagnostiques pour évaluer l'innocuité et la sécurité des produits de santé à base de cellules souches.

Évaluer les effets de produits chimiques sur la santé

Les tests toxicologiques conventionnels utilisés pour évaluer les effets sur la santé des produits chimiques exigent beaucoup de temps et sont coûteux. Les chercheurs de SC mettent au point et valident des méthodes toxicologiques fondées sur la génomique qui promettent des économies de temps et d'argent comparativement aux tests classiques. Ces nouvelles méthodes permettent de prédire si un produit chimique provoquera des dommages à l'ADN ou d'autres effets génétiques néfastes.

Les chercheurs ont utilisé des signatures génomiques (profils des modifications de l'expression génétique) pour identifier les agents qui provoquent divers effets toxiques. La validation d'une signature qui permet de prédire la capacité des substances chimiques à endommager l'ADN de cellules cultivées d'intérêt pour les humains constitue la principale réalisation de l'équipe. Ces travaux ont été présentés au programme de qualification des biomarqueurs de la Food and Drug Administration des États-Unis pour accélérer la reconnaissance réglementaire de cette signature. Les chercheurs ont élaboré des lignes directrices pour l'utilisation de la génomique en toxicologie réglementaire, dont une adoptée par l'OCDE dans le cadre d'un projet d'harmonisation internationale. Les résultats de ces recherches ont aussi été utilisés pour la définition de l'approche adoptée dans le cadre du National Toxicology ProgRAM quant à l'utilisation de données génomiques pour l'évaluation de la relation dose-réponse.

Renforcer les programmes de santé publique

Contrôler et prévenir les maladies d'origine alimentaire

Cette recherche menée par l'ASPC se penche sur le besoin pressant d'innovations scientifiques et techniques pour la détection et la caractérisation des agents pathogènes en vue de mieux cerner les flambées épidémiques et de permettre une identification exacte et rapide des sources. Les programmes de surveillance de FoodNet Canada et le programme intégré canadien de surveillance de la résistance aux antimicrobiens (PICRA) permettent d'assurer la surveillance des agents pathogènes d'origine alimentaire, ainsi que de l'utilisation d'antibiotiques et de la résistance aux antibiotiques dans la chaîne alimentaire. Ces programmes assurent une surveillance à différents points du continuum « de la ferme à la table », à savoir les exploitations agricoles, les eaux de surface, la production alimentaire et les laboratoires de santé publique.

Des méthodes d'épidémiologie génomique appliquées à la salubrité des aliments sont en cours d'élaboration pour appuyer ces programmes dans la détermination des facteurs de risque, des sources d'exposition, des facteurs de virulence, des déterminants de la RAM et de la dynamique de transmission dans la chaîne alimentaire d'E. coli, de Salmonella et de Campylobacter. Les chercheurs de l'IRDG travaillent pour assurer un passage réussi des méthodes moléculaires classiques au séquençage complet du génome dans le domaine de la surveillance des maladies entériques par le réseau PulseNet Canada. Tous les membres du réseau pourront ainsi appliquer le séquençage complet du génome à la surveillance des maladies d'origine alimentaire et à la salubrité des aliments.

Les chercheurs ont aussi conçu pour PulseNet Canada un cadre de translation englobant tous les aspects de la génomique. Sa mise en œuvre dans l'ensemble du Canada se déroule selon le calendrier prévu.

Détecter les agents pathogènes prioritaires et déterminer leur épidémiologie génomique

Les chercheurs de l'ASPC mettent au point et appliquent des technologies modernes et innovatrices (p. ex., la génomique et la spectroscopie de masse) couplées à des procédés informatiques scientifiques de pointe pour répondre au besoin stratégique du régime canadien de santé publique en matière d'identification rapide des agents pathogènes infectieux.

Une identification rapide, une surveillance étroite et une réponse efficace en cas d'épidémie sont essentielles à la prévention et au contrôle des maladies virales. Les chercheurs en génomique de l'ASPC mettent au point des technologies bio-informatiques de pointe qui seront implantées dans les laboratoires fédéraux qui répondent aux éclosions de VIH-1, de virus d'hépatique A, B et C, de virus de grippe et du virus de la rougeole. Ils travaillent aussi à la mise au point d'un ensemble de processus de laboratoire et d'outils bio-informatiques qui révolutionnera les stratégies actuelles de caractérisation moléculaire des virus. Ces outils permettront une surveillance mieux informée des maladies, ainsi que des enquêtes rapides sur les flambées épidémiques. Ces travaux établiront en outre une infrastructure de base adaptable à d'autres agents pathogènes viraux, facilitant l'adoption du séquençage complet du génome en tant que technologie usuelle pour la protection de la santé publique.

Des scientifiques canadiens, américains et européens travaillent ensemble pour établir une base de données de spectrométrie de masse nationale pour appuyer le travail des laboratoires de diagnostic de l'ensemble du Canada. L'identification des bactéries par la spectrométrie de masse aide les laboratoires de santé publique et les hôpitaux du Canada à reconnaître les agents pathogènes bactériens peu courants ou rares. Elle appuie en outre la mise en œuvre d'une nouvelle technologie rapide, peu coûteuse et précise de détection d'agents pathogènes infectieux. Les chercheurs mettent aussi au point des tests protéomiques pour l'identification de toxines bactériennes, méthode rapide et peu coûteuse de détection et de réponse aux infections bactériennes hautement pathogéniques.

La méningococcie invasive, affection causée par Neisseria meningitidis, est apparue soudainement au Québec en 2003 et demeure endémique depuis cette date. Les chercheurs de l'ASPC ont mis au point une nouvelle base de données de génomique et une plateforme d'analyse qui ont été utilisées pour l'analyse des données de séquençage complet du génome de 51 isolats historiques. Leurs données démontrent qu'un clone unique de cet agent pathogène circule de façon endémique dans la province de Québec. Notamment par la caractérisation de la présence des cibles vaccinales dans le clone endémique, les données ont aussi permis de prédire qu'un vaccin existant permettrait de contrôler la maladie. Les outils mis au point par les chercheurs de l'ASPC aideront en outre les médecins à identifier les souches de Neisseria qui pourraient être associées à une transmission et une gravité accrues, à des taux de létalité plus élevés ou à des présentations cliniques inhabituelles.

Répondre à la résistance aux antimicrobiens dans les collectivités et les hôpitaux

La réduction de la menace croissante posée par la résistance aux antimicrobiens (RAM) est l'une des plus hautes priorités de l'ASPC, car nous risquons de perdre notre capacité à gérer les maladies infectieuses chez les humains et les animaux. L'IRDG soutient dans ce but des recherches visant à mettre au point des technologies et des méthodes fondées sur la génomique pour promouvoir un usage approprié des antibiotiques ainsi que de procédures efficaces pour maîtriser les infections. Les chercheurs mettent aussi au point de nouveaux outils et procédures pour améliorer notre capacité à détecter et à surveiller les agents pathogènes résistants aux antimicrobiens.

Ces activités pourraient contribuer à réduire les risques posés par les infections résistantes aux antibiotiques, tout en soutenant la gestion et le traitement des maladies infectieuses. En voici quelques exemples :

  • Clostridium difficile : Des recherches sont menées actuellement pour minimiser le fardeau qu'impose C. difficile aux hôpitaux canadiens par une meilleure compréhension des voies de transmission et des cas récurrents en milieu hospitalier ou dans d'autres environnements. Comme les lignes directrices pour le contrôle et la prévention ont surtout porté sur les patients en milieu hospitalier, de nouveaux renseignements sont requis sur le problème émergent des infections au sein de la collectivité ou des infections récurrentes. Les études portant sur les facteurs de risque d'infection récurrente visent à créer de nouveaux outils cliniques de prédiction pour identifier les patients chez qui le risque d'infection récurrente est le plus élevé. Il sera alors possible de cibler plus précisément les interventions préventives et cliniques auprès des patients souffrant d'une infection à la bactérie C. difficile.
  • Neisseria gonorrhoeae : Des chercheurs mettent au point une méthode de séquençage complet du génome de N. gonorrhoeae à l'aide d'échantillons d'urine non utilisés de cliniques. Les résultats à long terme en matière de santé publique incluront une meilleure réponse aux éclosions de N. gonorrhoeae, une gérance améliorée des antimicrobiens et une compréhension accrue des voies de dissémination de N. gonorrhoeae et de la transmission de la RAM.

Accroître la part du Canada dans la production mondiale de blé

Le programme-phare Amélioration du blé canadien, financé en partie par l'IRDG, représente la contribution du CNRC à l'alliance de recherche de grande envergure créée pour améliorer le rendement, la durabilité et la rentabilité du blé canadien, et ce, pour le plus grand avantage des cultivateurs du Canada et de l'économie nationale. L'Alliance canadienne du blé (ACB) profite de contributions importantes du CNRC, d'AAC, de l'Université de la Saskatchewan et du gouvernement de la Saskatchewan.

Ce programme a permis d'établir une solide expertise en génomique ainsi que sur les aspects développementaux pertinents en matière de rendement et de rentabilité du blé.

Améliorer les pratiques de sélection (ou d'amélioration génétique)

Le travail porte sur l'amélioration d'un certain nombre de ressources nécessaires, notamment les séquences et l'annotation génomiques, les grandes collections de marqueurs génétiques, le génotypage à haut débit et le développement de nouvelles populations pour la sélection du blé.

Les chercheurs effectuent le séquençage du génome total (pan-génome) du blé canadien en vue de produire un atlas des variations génomiques à l'intérieur d'une même variété, soulignant les importants caractères agronomiques du blé canadien. Cet atlas facilitera l'élaboration de stratégies visant à maximiser les gains génétiques et l'efficacité de la sélection pour une augmentation de la croissance annuelle moyenne du rendement des cultures. Jusqu'à maintenant, les chercheurs ont défini un assemblage de séquences de génomes de qualité quasi référentielle pour le blé Stettler, une variété très répandue au Canada. Ils procéderont au séquençage de 50 lignées additionnelles dans un avenir prochain, y compris de cultivars de blé d'élite canadiens, d'espèces sauvages apparentées, d'espèces génétiques spécialisées et de blé synthétique en vue de définir le pan-génome du blé canadien.

L'analyse des pan-génomes des plantes cultivées contribue à :

  • établir le répertoire complet des gènes d'une espèce
  • produire une perspective multiple et exacte de la diversité génétique
  • comprendre les variations structurelles qui présentent une association enrichie par des caractères phénotypiques
  • définir des associations précises de génotypes et de caractères agronomiques héréditaires

Une plateforme multiple de génotypage et de bio-informatique a été établie pour appuyer les chercheurs et les sélectionneurs de blé canadien, offrant un éventail de techniques génomiques appliquées dont la sélection assistée par marqueurs, l'empilage de gènes, la cartographie d'association et la création de cartes génétiques de haute densité. La plateforme de génotypage repose sur des stratégies de reséquençage ciblé, y compris la capture de l'exome, le séquençage des répétitions d'amplicon (RAMPseq) et la variation des séquences d'extraction propres à une région. Elle a permis de réduire les coûts de génotypage, d'en améliorer l'exactitude et de diminuer les biais.

Les chercheurs travaillent avec des partenaires d'AAC pour définir la population de cartographie d'association imbriquée du blé boulanger. Dans ce but, l'équipe a associé le blé Stettler, lignée de référence courante (variété de blé roux de printemps de l'Ouest canadien), à 25 lignées de blé hexaploïde synthétique donneur mises au point par l'International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT; synthetic hexaploid wheat [SHW] Panel) et à 25 cultivars d'élite canadiens historiques et conteMPOrains. L'équipe a généré 4 700 lignées autogames recombinées associées à 50 sous-populations. Une population de cartographie d'association imbriquée est une ressource précieuse qui promet d'accélérer l'introduction de modifications bénéfiques aux caractères d'intérêt pour les phytogénéticiens et les producteurs.

L'équipe a établi la plateforme Galaxy, qui rend la biologie computationnelle accessible aux chercheurs qui ne possèdent aucune expérience de progRAMmation. En vue d'optimiser l'utilisation de la diversité génétique présente dans les espèces sauvages apparentées, les chercheurs ont procédé à d'importants travaux de mise au point d'outils génomiques qui amélioreront la fréquence de la recombinaison méiotique et l'édition du génome du blé en s'appuyant sur la technologie de courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées (CRISPR)/Cas9. Les chercheurs ont créé plusieurs ressources précieuses qui permettent aux phytogénéticiens d'incorporer des gènes caractéristiques. Les phytogénéticiens pourront grâce à ces ressources obtenir plus rapidement des combinaisons désirables d'allèles, ce qui améliorera l'efficacité et la rapidité de la sélection. Ces ressources incluent un atlas de transcriptomes méiotiques, une base de données de variations génotypiques et des mutations génétiques pouvant faciliter les croisements étendus avec les cultivars traditionnels non adaptés et les espèces sauvages. L'équipe a établi une plateforme d'édition du gène basée sur la technologie CRISPR/Cas9 par la mise au point d'un ensemble complet d'outils intégrant plusieurs coMPOsantes d'édition des gènes, dont le WheatCRISPR, un guide Web de conception d'ARN et un système d'édition des gènes haploïdes fondée sur les microspores.

Améliorer la résistance au Fusarium et à la rouille

L'industrie canadienne du blé a mis sur pied un excellent programme de recherche pour l'étude des maladies et des insectes nuisibles. Les chercheurs ont mis au point des ressources génomiques (des marqueurs génétiques faciles à utiliser par les sélectionneurs et des locus de caractères quantitatifs [QTL]) essentielles pour disséquer l'architecture génétique des caractères complexes du blé, dont la résistance à la brûlure de l'épi causée par Fusarium et à la maladie de la rouille, la tolérance au stress abiotique et la croissance du grain. La brûlure de l'épi causée par Fusarium et la rouille sont deux maladies du blé importantes qui, ensemble, entraînent chaque année des pertes de 200 millions de dollars au Canada.

Dans le cadre de son programme Amélioration de la résistance au Fusarium et à la rouille, l'ACB a identifié plusieurs cibles et marqueurs génétiques potentiels qui confèrent une résistance accrue à la brûlure de l'épi causée par Fusarium et à la rouille avec une faible perte de rendement. À ce jour, les sélectionneurs ont reçu des centaines de marqueurs génétiques de résistance et de lignées de blé indiquant une résistance accrue.

Les chercheurs ont aussi identifié plusieurs nouveaux gènes et nouvelles cibles de métabolites pour le développement de futurs marqueurs. Plusieurs combinaisons de gènes de résistance et de gènes de résistance chez les plants adultes ont été mises à l'essai afin de déterminer de nouvelles combinaisons ayant des effets synergétiques sur la résistance à la rouille. Après plusieurs années d'essais dans des pépinières d'évaluation de la résistance aux maladies, un petit nombre de locus de caractères quantitatifs ont été détectés sur de multiples chromosomes pour divers caractères de résistance à la brûlure de l'épi par Fusarium. De nouveaux marqueurs faciles à utiliser par les sélectionneurs ont été créés pour faciliter l'intégration de ces locus dans de nouvelles variétés de blé canadien. Les sélectionneurs recourent désormais à la sélection par marqueurs et utilisent les méthodes d'introgression rapide mises au point par le CNRC pour la production de germoplasmes plus résistants à la brûlure de l'épi par Fusarium.

Améliorer la productivité du blé dans des conditions de stress abiotique

Des marqueurs génétiques et des lignées de blé avancées ont été développés pour plusieurs gènes associés au stress abiotique, y compris des caractères de tolérance à la sécheresse, à la chaleur ou au froid. Une carte cadre des marqueurs associés à des caractères physiologiques ayant une incidence sur la tolérance à la sécheresse, notamment les caractères des racines et de la photosynthèse, et un certain nombre de caractères contribuant au rendement ont été créés. Les chercheurs ont établi une plateforme de phénologie complète normalisée et l'utilisent pour discerner les différences génétiques entre les lignées de blé, ainsi que pour identifier les lignées supérieures ayant un meilleur système racinaire et une meilleure efficacité photosynthétique.

Le dépôt de cire est un élément important du rendement lors d'un déficit hydrique. Un ensemble de quatre gènes clés qui contrôlent le dépôt de cires de dicétone aux stades de reproduction du blé a été identifié. Les chercheurs ont mis en place certains biomarqueurs prometteurs présentant une corrélation entre une résistance au froid ou à la chaleur accrue; ils peuvent les utiliser pour sélectionner ou développer des lignées de germoplasmes utiles offrant des ressources moléculaires uniques pour la sélection axée sur la résistance à l'hiver et à la température.

Développer de nouvelles lignées de blé offrant une performance et un rendement accrus

En tant que plante cultivée, le blé fait face à plusieurs défis, notamment à des écarts de rendement et à de faibles retombées économiques. Pour surmonter ces défis, les scientifiques du CNRC ont fait considérablement progresser l'état des connaissances sur les cibles génétiques et les réseaux régulateurs qui influent sur l'efficacité photosynthétique et le développement des grains du blé. Un atlas détaillé d'expression génétique pour le développement des grains a été mis au point. De nouvelles lignées de blé dotées d'un plus grand nombre de talles, d'une biomasse végétale élevée, d'une architecture de feuilles à la verticale, d'une efficacité photosynthétique élevée et de plusieurs caractéristiques d'épi souhaitées ont été créées, apportant une ressource unique aux programmes d'amélioration du blé.

Promouvoir les interactions biotiques bénéfiques

Les chercheurs ont établi une plateforme rentable de profilage des communautés microbiennes en s'appuyant sur le séquençage d'amplicons par réaction en chaîne de polymérase (PCR) des régions de la cible universelle cpn60. Ils ont entrepris, en collaboration avec A&L Biologicals, une étude à la ferme en vue de cerner les caractéristiques des microbiomes associées aux sols agricoles de haute et de faible productivité. À l'aide de cpn60, de 16S et de cibles ITS, les scientifiques ont pu identifier des bactéries et des champignons dont la présence est significativement corrélée à la productivité du blé.

La bactérie Propionibacterium, précédemment identifiée, est une bactérie supposément bénéfique associée à la croissance du blé dans les sols soumis depuis longtemps à une fertilisation au phosphate en l'absence de fertilisation à l'azote. Des capacités techniques permettant d'isoler, d'élever en culture et de caractériser davantage Propionibacterium et d'autres bactéries bénéfiques candidates ont été mises au point. L'analyse du profilage des communautés microbiennes des racines du blé a révélé d'importantes corrélations entre ces communautés et la productivité du blé.

Rehausser la valeur des cultures et des produits agricoles canadiens

La recherche en génomique joue un rôle clé dans le maintien de la rentabilité du secteur agricole et agroalimentaire. L'IRDG appuie à l'AAC sept projets soutenant le mandat de l'IRDG. Ci-après quelques exemples des résultats de ces projets.

Identifier de nouvelles cibles d'agents fongicides dans les céréales

Grâce à la construction d'un réseau de signalisation pour réguler la mycotoxine désoxynivalénol (DON), l'AAC a pu identifier de nouvelles protéines qui participent à la phase de biosynthèse du DON de l'agent pathogène Fusarium gRAMinearum. Les scientifiques de l'AAC ont aussi identifié des protéines qui pourraient réguler le métabolisme secondaire d'autres champignons.

Le Centre de recherche et de développement d'Ottawa de l'AAC a élaboré une plateforme de dépistage de nouveaux agents adjuvants ou fongicides qui pourraient être ciblés dans de multiples agents pathogènes pertinents pour le secteur agricole.

Sélectionner des espèces de blé et de canola résistantes à la cécidomyie

La cécidomyie du chou, Contarinia nasturtii, est un phytoravageur posant de sérieux problèmes aux cultures de légumes crucifères et de canola (B. napus) en Ontario et au Québec ainsi que plus récemment dans les Prairies. Les pertes de récoltes attribuables à son infestation atteignent jusqu'à 85 % de la production au Canada et 100 % en Europe. La cécidomyie orangée du blé, Sitodiplosis mosellana, est un important ravageur du blé canadien, entraînant des pertes annuelles de 60 à 120 millions de dollars. Depuis 2010, plusieurs variétés de blé de printemps résistant à cet organisme nuisible ont été mises au point, contenant le gène de résistance Sm1, qui provient du blé d'hiver. Sm1 est le seul gène connu de résistance à la cécidomyie et la probabilité de défaut de résistance – où des plantes préalablement résistantes deviennent vulnérables aux attaques du ravageur – est élevée.

Ces espèces de cécidomyies présentent plusieurs aspects biologiques communs, dont fort probablement la façon dont elles interagissent avec les plantes hôtes. Dans le cadre de ce projet, les chercheurs ont réalisé un examen extrêmement approfondi de la génomique de la cécidomyie du chou et de la cécidomyie orangée du blé et récolté des informations détaillées sur leurs interactions moléculaires avec les plantes hôtes. Ils ont recueilli des larves de cécidomyie, sur le terrain et dans des colonies de laboratoire, et mis au point des techniques de dissection fine des glandes salivaires de ces larves. Ils ont eu recours aux techniques de séquençage de nouvelle génération (séquençage de l'ARN) pour cataloguer la totalité des gènes exprimés dans ces glandes. Ils utilisent maintenant ces informations pour identifier les gènes encodeurs des protéines « effectrices » de salive susceptibles d'interagir avec les plantes hôtes et de modifier leur physiologie (formation de structures d'alimentation) ou d'initier une réponse défensive qui affaiblit la résistance de la plante hôte.

Les chercheurs ont aussi étudié une collection de diversité de B. napus pour examiner les interactions avec la cécidomyie orangée du blé, ce qui leur a permis d'identifier certaines lignées plus tolérantes. Ils ont utilisé la génomique pour comprendre les mécanismes sous-jacents à ce phénotype.

Exploiter la diversité de l'ADN dans les recherches sur les céréales de l'AAC

Comprendre la diversité génétique est essentiel en recherche génomique fondamentale et appliquée. L'objectif de l'AAC est d'établir une base de données conviviale pour soutenir le déploiement rapide de tests d'ADN pour le développement de variété végétale, ainsi que de fournir une ressource de base pour l'étude des facteurs génétiques causals responsables des caractères adaptatifs des plantes.

Durant la première année du projet, les chercheurs de l'AAC ont assemblé et échantillonné plus de 600 variétés de germoplasmes du blé, de l'avoine et de l'orge représentatifs de la diversité des formes sauvages et cultivées de chaque plante. Ils ont utilisé une méthode appelée « capture de l'exome » pour isoler et séquencer l'ADN de dizaines de milliers de gènes provenant de 200 de ces variétés. Ils ont ensuite établi une base de données sur le blé donnant accès aux différentes séquences d'ADN de chaque gène. Cette base de données a permis d'identifier des marqueurs d'ADN hautement prédictifs qui seront utilisés par les programmes canadiens de sélection du blé pour améliorer la résistance aux maladies.

Au cours de la deuxième année du projet, les scientifiques de l'AAC procéderont à l'échantillonnage et au séquençage de gènes du reste de la collection de diversité, élargiront la base de données pour y incorporer les données sur l'avoine et l'orge, et termineront l'analyse des facteurs génétiques et épigénétiques dans un nouvel ensemble de germoplasmes de blé. Cette recherche pourrait contribuer à expliquer pourquoi différentes variétés de blé fleurissent à des moments différents en fonction de leur environnement.

Exploiter une nouvelle diversité génétique pour l'amélioration des plantes oléagineuses

Le principe central qui sous-tend les efforts des sélectionneurs de plantes visant à optimiser les cultures en matière de rendement, de qualité et de durabilité face aux maladies et aux stress environnementaux consiste à exploiter la variation génétique des plantes. Cependant, les pratiques de sélection du canola ont entraîné une pénurie généralisée de variation génétique dans les germoplasmes actuels, ce qui limite la capacité des sélectionneurs à surmonter efficacement les nouveaux défis associés à la production. Les chercheurs de l'AAC s'attaquent à ce problème en travaillant à l'atteinte des objectifs suivants :

  • définir la nature génomique de la variation actuelle
  • identifier des variantes génétiques favorables et les marqueurs moléculaires correspondants pour les caractères souhaitables
  • élaborer et mettre en œuvre des stratégies moléculaires pour accélérer la combinaison de ces caractères dans des variétés d'élite
  • faciliter l'adaptation des gènes ciblés à l'aide de technologies d'édition des gènes

Par la définition de la variation génétique actuelle et la provision d'outils génétiques et de connaissances fondamentales pour accélérer le développement des caractères souhaitables dans le canola, ce projet vise à accélérer l'amélioration génétique des cultures et assurer la production durable et la rentabilité de l'industrie canadienne du canola, dont la valeur s'élève à 19 milliards de dollars.

Mettre au point des sources végétales d'énergie propre

La stratégie d'énergie propre du Canada, actuellement en cours d'élaboration, inclura sans l'ombre d'un doute les cultures pour biocarburants. On vante l'utilité de la caméline en tant que matière première pour la production de biodiésel et de carburant d'avion. Les chercheurs explorent la variation génétique de la caméline et appliquent des solutions de génomique pour remédier aux limites de ses traits agronomiques ainsi qu'en matière de qualité des semences et du produit. Ils réalisent en outre diverses études visant à mieux comprendre les possibilités économiques offertes par cette nouvelle source végétale d'énergie propre.

Les chercheurs exploitent des collections de germoplasmes mondiales pour améliorer la tolérance au stress abiotique, la taille des graines, la résistance aux maladies, la vigueur à la levée et la qualité protéique des semences. Une vaste adoption de la caméline au Canada pourrait ajouter à la superficie actuelle de production d'oléagineux plus de deux millions d'hectares additionnels, entraînant d'importants avantages économiques et agronomiques, tels que des coûts d'intrants réduits et une meilleure tolérance des cultures au stress.

Identifier les effecteurs de virulence qui déclenchent une immunité propre au cultivar en réponse au pourridié du soja

La pourriture phytophthoréenne (Phytophthora sojae) des racines et des tiges des plants de soja représente un problème majeur pour les cultivateurs canadiens. Les effecteurs de virulence de l'agent pathogène qui déclenche l'immunité sont propres à la lignée et évoluent en fonction des gènes Rps propres au cultivar. Avec l'étude de l'interaction entre la fève de soja et P. sojae, les scientifiques de l'AAC ont identifié un certain nombre d'effecteurs déclencheurs de l'immunité de l'agent pathogène, lesquels sont reconnus par les gènes Rps hôtes.Ces travaux faciliteront l'identification des agents pathogènes et la sélection de soja.

Réduire les besoins de fertilisation à l'aide d'un microbiome symbiotique

L'atténuation des effets non désirés d'une fertilisation excessive – tels qu'une hausse de la pollution de l'air et de l'eau, une diminution de la biodiversité et des risques accrus pour la santé humaine – est considérée comme l'un des plus importants défis sociaux du vingt-et-unième siècle. Il est donc essentiel d'identifier et d'exploiter les systèmes naturels les plus efficaces pour capturer et livrer des nutriments aux végétaux.

Ce projet recourt à des technologies de pointe pour faire avancer les connaissances de l'AAC quant aux mécanismes qui favorisent les interactions entre les plantes et les bactéries rhizobiennes bénéfiques fixatrices d'azote. Plus précisément, les chercheurs ont étudié les caractères des plantes médiatrices du développement de nodules, ces structures d'accommodation des légumineuses dérivées des racines qui hébergent les bactéries symbiotiques. Les chercheurs d'AAC ont utilisé une approche génétique pour identifier et caractériser un nouveau locus essentiel à l'organogenèse des nodules. Leurs travaux améliorent la compréhension de la symbiose par la définition de nouveaux locus de plantes pertinents et des processus connexes. Ils s'inscrivent en outre dans l'objectif à long terme qui consiste à contrôler rationnellement les interactions bénéfiques entre les plantes et les microbes pour améliorer la productivité agricole et la préservation de l'environnement au Canada.

Améliorer la régénération et la protection des forêts

Identifier les gènes qui contrôlent les attributs souhaitables dans les espèces d'arbres importantes sur le plan économique

Les épinettes contribuent de façon importante à la vitalité du secteur forestier canadien et comptent pour l'espèce faisant l'objet du plus important reboisement au pays. Les outils génomiques sont essentiels pour créer des retombées économiques beaucoup plus rapides que par l'entremise des programmes conventionnels d'amélioration des arbres et contribuent à maximiser la valeur économique du bois sur pied.

La recherche financée par l'IRDG sur la sélection génomique des arbres possédant des caractères souhaitables est complémentaire aux projets financés par Génome Canada, Tests rapides pour l'évaluation et l'amélioration des conifères (FastTRAC) et Spruce-Up. Les chercheurs de l'IRDG travaillent en étroite collaboration avec des partenaires fédéraux, provinciaux et de l'industrie pour offrir des connaissances et des outils de génomique appliquée pour améliorer de façon notable les programmes de sélection classiques et accélérer le développement et le déploiement de stocks d'épinette améliorés sur le plan génomique.

En 2017-2018, les chercheurs ont effectué de vastes prélèvements sur le terrain, auxquels ont participé de multiples utilisateurs finaux. Ils ont échantillonné plus de 1 000 descendants d'épinette blanche et analysé leur résistance à la tordeuse des bourgeons de l'épinette. Ils ont aussi réalisé sur le terrain des expériences et des prélèvements de grande envergure afin de caractériser les 100 « arbres centraux » d'un site hébergeant des épinettes blanches mûres appartenant au ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec. Ils ont utilisé un lidar terrestre pour caractériser divers traits dendrométriques chez ces mêmes 100 « arbres centraux ». Ces travaux contribueront à l'évaluation de la résilience de l'épinette aux facteurs biotiques et abiotiques (tels les insectes et la sécheresse) ainsi qu'à l'établissement de liens entre les génotypes et les phénotypes.

Accroître la connaissance des diagnostics génomiques pour détecter et atténuer la présence d'organismes nuisibles

Le commerce mondial et les changements climatiques accroissent le risque d'introduction et d'établissement d'insectes et d'agents pathogènes indésirables dans les forêts du Canada. Une détection et une intervention rapides sont primordiales pour atténuer ce risque. La recherche menée par l'IRDG contribue à parfaire la détection précoce de plusieurs espèces d'insectes. Des pièges sont souvent utilisés pour répertorier les insectes des forêts, mais les méthodes traditionnelles d'identification des insectes capturés dans ces pièges sont longues et coûteuses.

Un groupe de scientifiques de RNCan et du Service canadien des forêts a entrepris en 2015-2016 un projet visant à mettre au point des outils de métagénomique et de bio-informatique pour identifier les insectes capturés dans les pièges plus rapidement et à moindre coût. En 2017-2018, les chercheurs ont envoyé des bibliothèques de spécimens des insectes identifiés pour la réalisation du séquençage métagénomique en vue de créer des bibliothèques d'ADN et des bases de données de référence. Ils ont en outre mis au point un nouveau logiciel bio-informatique pour l'analyse des séquences de métacodes-barres.

Les chercheurs ont accru leur compréhension et raffiné leurs techniques pour lutter contre plusieurs organismes nuisibles.

Longicorne : Des produits chimiques particuliers – souvent des phéromones – servent d'appâts dans les pièges utilisés pour répertorier les insectes des forêts afin d'attirer davantage les insectes. En 2017-2018, les chercheurs de l'IRDG ont utilisé de nouvelles méthodes moléculaires pour identifier les protéines réceptrices candidates de la phéromone monochamol dans trois espèces de longicornes. Ces travaux, en combinaison avec le développement d'une lignée de cellules d'insectes cultivées in vitro, représentent une étape cruciale dans l'établissement d'une plateforme d'identification des récepteurs de phéromone, qui appuiera une mise au point plus rapide d'outils de surveillance de cet organisme nuisible ayant un fort impact sur l'économie.

Spongieuse rose : On trouve la spongieuse européenne au Canada, une parente de la spongieuse rose, laquelle est un insecte indésirable. L'ACIA inspecte les navires et leurs cargaisons, en particulier ceux qui arrivent de l'Extrême-Orient, afin de s'assurer qu'ils ne transportent aucune spongieuse rose. Les navires sur lesquels on trouve l'insecte, habituellement sous forme d'œufs, doivent quitter le port et se débarrasser de toute trace de l'insecte. En 2017-2018, les chercheurs ont terminé le séquençage, l'assemblage et l'analyse des génomes mitochondriaux de dix variantes géographiques de la spongieuse. Ces travaux leur ont permis d'identifier des marqueurs mitochondriaux précis pouvant être utilisés pour élaborer des méthodes diagnostiques permettant d'identifier des spécimens rares de spongieuse rose dans des échantillons en vrac recueillis dans des pièges. L'équipe de recherche peut maintenant transmettre ces méthodes à l'ACIA pour une validation additionnelle; elles pourront être utilisées au niveau opérationnel pour améliorer la précision du traitement des échantillons récoltés dans les pièges.

Les chercheurs ont aussi commencé à étudier les déterminants génomiques de la capacité de vol des spongieuses roses femelles. Cette habileté joue un rôle crucial dans la capacité de la spongieuse à envahir de nouvelles régions et à étendre son territoire. Ces travaux sont complémentaires au projet financé par Génome Canada, Bio-surveillance des espèces exotiques envahissantes (BioSAFE), et constituent un atout important pour les négociations d'accords avec les partenaires commerciaux du Canada ainsi que pour réduire le risque d'introductions nuisibles en Amérique du Nord.

Phytophthora : Les agents pathogènes de type fongique appelés Phytophthora constituent une préoccupation phytosanitaire pour le Canada et ses partenaires commerciaux. Les méthodes de diagnostic moléculaires actuelles qui permettent de détecter les espèces de type Phytophthora ne peuvent indiquer si un résultat positif provient d'un organisme vivant ou mort. En s'appuyant sur le travail commencé au cours des dernières années, les chercheurs de l'IRDG ont démontré que les méthodes moléculaires permettant de détecter les Phytophthora vivantes peuvent être utilisées sur du bois infecté par cet agent pathogène. Les chercheurs ont mis au point des méthodes de diagnostic ciblant quatre espèces de Phytophthora dont la présence est particulièrement préoccupante, en excluant les espèces étroitement apparentées. Cette technologie permettra de garantir que les exportations forestières répondent aux normes réglementaires ainsi que de valider l'efficacité du traitement visant à empêcher le déplacement de cet agent pathogène. Elle pourra aussi renforcer la capacité du Canada pour une inspection adéquate de produits iMPOrtés dans lesquels les infestations sont difficilement détectables (p. ex., dans les plantes vivantes).

Espèces exotiques envahissantes forestières : Une détection précoce des espèces exotiques envahissantes forestières (EEEF), grâce à la réalisation de tests sur les matériaux iMPOrtés et d'activités de biosurveillance aux points d'entrée, est essentielle pour empêcher la colonisation de nos forêts par ces EEEF. Si la colonisation se produit, des outils sont requis pour cartographier et surveiller leur propagation ainsi que pour cerner les modèles d'expansion en vue de guider les efforts de gestion et d'éradication. Au cours de la dernière année, les chercheurs de l'IRDG ont construit des collections génomiques d'EEEF susceptibles d'endommager les forêts du Canada. Ces informations ont ensuite été utilisées pour mettre au point un ensemble d'outils de détection moléculaire pour prévenir l'introduction et la propagation des insectes forestiers nuisibles et des maladies connexes au Canada. Les chercheurs ont entre autres validé un ensemble de méthodes permettant de détecter les agents pathogènes de type fongique responsable de la rouille vésiculeuse du pin blanc et du chancre du noyer cendré. Les ressources génomiques et l'expertise créées par ces recherches peuvent être appliquées à tout autre insecte forestier indésirable. L'ensemble d'outils génomiques et analytiques en cours de développement renforcera la confiance à l'égard des processus de certification phytosanitaire du Canada et contribuera à maintenir son accès sur les marchés internationaux, non seulement pour les produits forestiers, mais aussi pour toutes les industries d'exportation qui utilisent des matériaux d'emballage en bois.

Tordeuse des bougeons de l'épinette : Une flambée épidémique de tordeuses des bourgeons de l'épinette touche actuellement de vastes peuplements forestiers au Québec et est sur le point de se répandre en Ontario. Des modèles qui prévoient le développement de la flambée épidémique fourniront aux gestionnaires des forêts un autre outil de prise de décisions pour la gestion de ce ravageur. Les chercheurs de l'IRDG recourent à une nouvelle approche analytique pour détecter les structures génétiques subtiles des populations éventuellement présentes en Ontario. Ces informations permettront d'évaluer plus facilement le rôle de la structure génétique de la tordeuse dans l'évolution de la flambée épidémique.

Agrile du frêne : L'agrile du frêne compte pour une part importante des forêts à feuilles caduques qui s'étendent de l'est du Manitoba aux provinces atlantiques. Les attaques de l'agrile du frêne risquent d'entraîner la disparition de ces arbres dans le paysage. Et ce, en raison d'un manque d'outils efficaces pour les détecter rapidement et de l'absence de résistance à l'agrile dans les frênes indigènes. Les chercheurs de l'IRDG travaillent en collaboration avec des intervenants des secteurs public et privé (dont des municipalités touchées) pour comprendre la réponse moléculaire des frênes aux attaques de cet insecte nuisible. En 2017-2018, les chercheurs ont procédé au séquençage et à l'assemblage du génome de l'agrile du frêne afin de déterminer les causes génétiques de son succès dans son nouvel environnement et ont réalisé des analyses de transcriptomes de frênes à risque dans divers environnements urbains. Ils ont identifié plus de 150 gènes présentant une expression génétique altérée à la suite d'une infestation de l'agrile, ce qui leur permettra de mettre au point un test diagnostique pour les frênes touchés.

Rouille vésiculeuse du pin blanc : La restauration des pins dans le paysage nord-américain requiert des arbres résistants à la rouille vésiculeuse du pin blanc. Les chercheurs étudient les mécanismes de résistance du pin argenté, du pin flexible, du pin à écorce blanche et du pin blanc en vue d'améliorer les processus de remise en état des écosystèmes. En 2017-2018, les chercheurs ont découvert des familles de semences de pin flexible originaires du Canada présentant une importante résistance des gènes et identifié un mécanisme moléculaire qui contribue à la résistance du pin à écorce blanche. Définir les variations génomiques qui contribuent à la résistance de l'arbre hôte pourrait améliorer les programmes de sélection et de conservation génétiques en permettant aux gestionnaires de sélectionner des arbres davantage en mesure de s'adapter aux agents d'agression présents dans l'environnement.

Améliorer les méthodes de réhabilitation des terrains après l'exploitation des sables bitumineux

Les chercheurs font appel à des outils génomiques pour mener un projet pilote à l'échelle industrielle en vue de mieux comprendre les interactions entre les arbres et les microbiomes du sol sur des sites d'exploitation des sables bitumineux devant être réhabilités à Fort McMurray, en Alberta. Les résultats de l'étude dresseront un portrait de la diversité génétique en surface et sous terre des sites en voie de restauration afin de mieux comprendre comment les différentes stratégies de réhabilitation affectent la dynamique biologique dans son ensemble.

Le métacodage à barres de l'ADN d'échantillons de bactéries et de champignons recueillis sur les sites en restauration a révélé une diversité des microbiomes présents sous terre significativement différente entre les sites ayant subi différents traitements de réhabilitation. Étant donné que les communautés mycorhiziennes du sol varient dans l'espace et dans le temps, une surveillance à long terme est particulièrement importante afin de mieux comprendre la trajectoire écologique de ces nouveaux écosystèmes. Ce qui permettra aux scientifiques de s'assurer que les terrains réhabilités fourniront aux écosystèmes des services similaires à ceux fournis avant les perturbations. Les données recueillies soutiendront de nouvelles stratégies durables pour les terrains en attente de réhabilitation après une exploitation des sables bitumineux et faciliteront la surveillance environnementale des sables bitumineux par le Canada et l'Alberta.

Évaluer l'intégrité des écosystèmes dans la gestion des forêts

Un projet a été entrepris en 2015-2016 afin de mettre au point des outils de métagénomique pour évaluer l'intégrité des écosystèmes et la viabilité des pratiques de gestion forestière. En 2017-2018, les chercheurs ont terminé l'échantillonnage sur le terrain, l'extraction et le séquençage de l'ADN ainsi que l'analyse bio-informatique et des données du projet pilote. Ils pourront avec ces résultats améliorer les bibliothèques de gènes de la faune des sols ainsi que les méthodes d'échantillonnage des invertébrés des sols dans un contexte de gestion des forêts. Les chercheurs ont aussi amélioré les techniques d'extraction de l'ADN dans du bois mort et travaillent actuellement à l'élaboration de meilleurs protocoles de PCR pour la communauté fongique présente dans le bois mort dans le cadre d'un projet d'évaluation de l'impact du retrait de biomasse sur la biodiversité du sol. Ces techniques moléculaires améliorées contribueront à la production de meilleures données pour l'évaluation de l'intégrité des forêts.

Gérer les pêches et les océans

La capacité à décoder de larges portions de génomes complets dans des espèces non caractéristiques a entraîné un changement de paradigme dans l'étude des systèmes naturels. Elle a aussi ouvert la voie à d'innombrables nouvelles applications et questions auxquelles les chercheurs peuvent maintenant répondre rapidement et à faible coût. Il est non seulement possible de désormais cerner les différences génétiques entre des individus, des populations et des espèces, mais les chercheurs peuvent aussi comprendre leur iMPOrtance sur le plan fonctionnel ainsi que leurs relations avec les facteurs environnementaux. Conséquence directe, les outils génomiques offrent maintenant un large potentiel de transformation dans la majorité des volets de la conservation et de la gestion des milieux aquatiques.

L'IRDG a appuyé plusieurs projets pluriannuels (phases I-VI de 2011 à 2019) liés à la façon dont les équipes identifient les stocks ou les populations, gèrent la pêche de stocks mélangés, protègent la santé des animaux aquatiques, gèrent les espèces envahissantes, protègent les espèces menacées ou en voie de disparition, prédisent et planifient les impacts des changements climatiques sur les espèces, conçoivent des réseaux d'aires marines protégées et gèrent l'aquaculture. Ci-après quelques exemples des résultats de ces projets.

Analyser la répartition spatiale des stocks d'omble chevalier (Salvelinus alpinus) au Labrador

L'exploitation des stocks d'omble chevalier a une longue histoire le long des côtes du nord du Labrador, où ces poissons sont pêchés en mer à des fins commerciales et par les Premières Nations à des fins de subsistance. La répartition et la composition du stock de pêche demeurent inconnues malgré l'iMPOrtance culturelle, économique et écologique de l'omble chevalier au Labrador. La quantification de l'exploitation ciblant des populations précises est cependant indispensable pour une gestion et une conservation des stocks efficaces, en particulier parce que ces pêches ciblent souvent des stocks mélangés provenant de différentes rivières.

Un financement de l'IRDG a permis à une équipe de scientifiques et de collaborateurs de s'atteler en 2017 à la caractérisation des populations d'omble chevalier en numérisant le génome complet de milliers de polymorphismes mononucléotidiques (SMA). Le large éventail de SMA ainsi développé fournit un outil génétique pour l'identification continue des stocks. Les gestionnaires des pêches et l'unité Conservation et Protection du MPO peuvent utiliser cet outil pour prendre des décisions relatives à d'éventuelles violations des exploitants commerciaux ou des Premières Nations. Il est iMPOssible pour les scientifiques de saisir de façon claire la répartition des populations sans ces renseignements génériques, les scientifiques ne pourront saisir de façon claire la structure de la population. Une hausse de l'exploitation en l'absence de cette compréhension pourrait entraîner une perte de la diversité adaptative, menace pour la stabilité et la persistance de l'espèce.

Ces études apporteront une compréhension sans précédent de la répartition des populations, qui soutiendra les décisions scientifiques sur la viabilité à long terme des quotas de pêche actuels. Elles permettront aussi aux chercheurs d'envisager la possibilité d'une augmentation des quotas pour l'exploitation de cette précieuse espèce arctique.

Utiliser des méthodes reposant sur l'ADN environnemental pour détecter les espèces aquatiques envahissantes, lutter contre celles-ci et surveiller les espèces aquatiques menacées

Le recours à l'ADN environnemental présent dans les échantillons d'eau pour la détection des espèces pourrait faciliter les études sur le terrain traditionnelles qui étayent la gestion et la protection des espèces aquatiques, en particulier pour les espèces cryptiques difficiles à déceler. Dans le cadre de ce projet, l'équipe élabore, évalue et optimise un ensemble de tests basés sur l'ADN environnemental pour plus de 20 espèces aquatiques envahissantes, ainsi que pour l'alasmidonte renflée, une espèce à risque. L'objectif est de créer un nouvel outil rapide et sensible pour la surveillance d'importantes espèces aquatiques, ainsi que de cartographier la répartition de l'alasmidonte renflée et d'espèces envahissantes écologiquement et économiquement nuisibles. Ces ressources aideront ceux et celles qui travaillent à la protection des espèces à élaborer des stratégies de gestion et de protection plus efficaces.

Utiliser le séquençage de nouvelle génération pour étudier la distribution de la population et la connectivité de la morue dans l'ouest de l'Atlantique

Des avancées récentes en recherche génomique permettent désormais de réaliser des analyses spatiales à très petite échelle des stocks, des populations et des sous-populations de morue en vue d'en améliorer la gestion. La pêche de la morue dans l'Atlantique a pendant longtemps présenté une énorme valeur commerciale, mais la surpêche a décimé les stocks. En dépit des efforts de gestion déployés, les populations ne se sont pas encore rétablies.

Ce projet vise à résoudre les problèmes de gestion en précisant les facteurs associés à la reconstitution des stocks. Les chercheurs recensent les mouvements à microéchelle des populations de morues de l'Atlantique dans et à l'extérieur du golfe Saint-Laurent en procédant à des échantillonnages durant l'été, période pendant laquelle les poissons adultes sont en quête de nourriture, et à l'automne, période éventuelle de migration. Des méthodes de séquençage de nouvelle génération seront utilisées pour générer un large ensemble de marqueurs génétiques (40 000 SMA). Cette approche fournira au MPO une base de référence génétique de la morue de l'ouest de l'Atlantique d'une qualité et d'une ampleur génomique inégalées, à une échelle ultrafine.

Les populations de morue de l'Atlantique sont génétiquement caractérisées par un échantillonnage étendu des lieux de frai au Canada et aux États-Unis. La distribution et la connectivité des populations sont évaluées à la frontière Canada–États-Unis et dans le nord du golfe Saint-Laurent. Ce projet permettra de valider les unités de gestion existantes et pourrait contribuer à la conception de nouvelles formes d'unité pour améliorer la gestion des pêches dans les eaux canadiennes et américaines. Il permettra en outre de perfectionner les connaissances sur la dynamique de la morue de l'Atlantique et ses éventuelles habitudes de mélange entre espèces, ce qui pourrait avoir une incidence sur la gestion des stocks. Finalement, il fournira des renseignements précieux aux scientifiques du MPO qui travaillent à la modélisation de la dynamique des populations, en particulier pour le cadrage des données d'évaluation des stocks du MPO dans des unités pertinentes sur le plan biologique. Des modifications aux pratiques de gestion pourraient améliorer de façon notable les modèles utilisés pour prédire la dynamique et les processus de recrutement des populations, avec à long terme un impact positif sur les mesures de gestion.

S'appuyer sur l'ADN environnemental pour la détection in situ d'organismes aquatiques

Les scientifiques utilisent de nouveaux instruments de qPCR portables faciles à utiliser pour analyser l'ADN environnemental et détecter in situ et en temps réel les espèces aquatiques envahissantes, les espèces menacées et des espèces importantes pour l'industrie des pêches. Ils travaillent actuellement à la mise au point d'une méthode pour la moule zébrée, qui a récemment envahi les eaux du Manitoba, et ils vérifieront ensuite s'il est possible d'appliquer cette méthode à d'autres espèces aquatiques (p. ex., les poissons osseux d'eau douce). Les résultats de ces travaux appuieront les programmes qui requièrent une surveillance dans des lieux reculés et d'autres endroits « essentiels » (p. ex., les ports et les sites d'inspection), ce qui permettra de concevoir des approches communautaires qui aideront le gouvernement à surveiller et à gérer des organismes aquatiques importants.

Les programmes de surveillance et de prévention de la moule zébrée constituent l'un des domaines ciblés par l'instrument de diagnostic mobile de l'ADN environnemental. Cette espèce envahissante fait actuellement l'objet de préoccupations importantes dans l'Ouest canadien et le nord-est des États-Unis, car elle est connue pour coloniser rapidement de nouveaux habitats, perturbant les écosystèmes et les industries locales. Un financement de l'IRDG a permis aux chercheurs du MPO de mettre au point des méthodes de détection reposant sur l'ADN environnemental pour soutenir les programmes de surveillance et de prévention de Dreissenidae existants. Soutenus par des partenaires de recherche provinciaux et fédéraux, ces travaux contribuent à une meilleure compréhension de l'efficacité de l'ADN environnemental en tant qu'outil de détection rapide des espèces aquatiques envahissantes.

Utiliser le marquage généalogique pour le saumon chinook de la Colombie-Britannique

De nouveaux outils génomiques viennent appuyer les programmes d'amélioration des stocks de pêche et contribuent à la gestion des stocks sauvages mixtes, améliorés et protégés. Le programme de mise en valeur des salmonidés dans la région du Pacifique, par exemple, libère chaque année des centaines de millions de jeunes saumons pour soutenir la pêche récréative, commerciale et autochtone, et réduire les pressions sur des stocks vulnérables. La libération de saumons d'élevage entraîne la formation de stocks mixtes avec des saumons sauvages de la Colombie-Britannique, ainsi qu'avec des poissons sauvages et d'élevage des États-Unis, provenant à la fois de stocks sains et de stocks sauvages à risque. La gestion des stocks mixtes nécessite de déterminer dans quelle mesure chacun des stocks contribue aux activités de pêche ainsi que la quantité d'individus qui retournent frayer pour donner naissance à la prochaine génération. La méthode traditionnelle d'évaluation consiste à relâcher des alevins dotés de micromarques magnétisées codées qui peuvent être récupérées lors de la remontée pour déterminer l'âge de ces saumons et l'endroit où ils ont été relâchés. Cette méthode est cependant coûteuse (plus de 900 000 $ annuellement, uniquement pour le saumon chinook), nécessite de tuer le poisson et, en raison des capacités actuelles, ne peut être réalisée qu'avec un petit sous-ensemble de poissons relâchés.

Grâce à de nouvelles technologies de séquençage de l'ADN, les scientifiques du MPO peuvent déterminer les parents d'un poisson pêché ou en remontée. Cette technique repose sur le séquençage et l'évaluation de marqueurs génétiques appelés polymorphismes mononucléotidiques (SMA) de tous les parents lors de l'évaluation du stock issu des salmonicultures. Cette technique innovatrice, désignée sous le nom de marquage généalogique, s'est révélée exacte dans 100 % des cas d'identification, et ce, pour un certain nombre d'espèces. Elle fournit en outre des données concrètes sur la contribution des stocks aux activités de pêche et aux populations globales. Grâce au marquage génétique, le MPO peut facilement doubler sa capacité d'identification des poissons pêchés et des poissons en remontée et obtenir des renseignements plus précis sur chacun de ces poissons, et ce, à un coût moindre qu'avec le système de micromarques codées (économies estimées à 241 000 $ par an uniquement pour le programme de mise en valeur du saumon chinook).

Le MPO adoptera et élargira l'utilisation de cette technologie pour mieux gérer les stocks de poissons mixtes et améliorés, et ce, en vue d'une utilisation maximale des stocks sains et une meilleure protection des stocks à risque. L'utilisation future de cette technologie en combinaison avec d'autres innovations fournira aux responsables d'essais de pêche des dispositifs portatifs qui leur permettront de déterminer, sur le terrain, l'identité d'un poisson et de ses parents. Le MPO recueillera ainsi des informations indispensables qui lui permettront de répondre aux changements environnementaux et de relever de futurs défis pour une meilleure gestion des pêches canadiennes.

Promouvoir une prise de décisions responsables en matière d'environnement

Le cycle de recherche de 2016-2019 favorise les projets axés sur le développement d'outils et de méthodes de génomique en appui à la prévention de la pollution, à la conformité réglementaire et à l'application des règlements, à la gestion de la faune et à l'évaluation des risques posés par des substances potentiellement toxiques.

Ces quatre domaines de recherche prioritaires sont décrits ci-dessous.

Améliorer la compréhension de l'écotoxicologie

Des efforts ont été déployés pour améliorer l'efficacité et l'exactitude des modèles utilisés pour prédire les effets d'une exposition à des produits chimiques grâce à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents aux effets toxicologiques de ces produits sur la faune et la vie aquatique. Cet objectif inclut la mise au point d'outils et de méthodes de génomique pour étudier les effets des produits chimiques existants et nouveaux (mode de transport, devenir environnemental, effets et risques connexes) sur la biologie et la physiologie des organismes, ainsi que sur la biodiversité et les fonctions des écosystèmes. Les recherches ont été particulièrement axées sur l'évaluation des effets d'une exposition à des produits chimiques (y compris des produits chimiques simples et des mélanges complexes) préoccupants pour les espèces aviaires, mammifères et aquatiques. Une meilleure compréhension des modes d'action moléculaires des produits chimiques accroît considérablement la précision des modèles qui contribuent à de meilleures évaluations de risque.

Surveiller les écosystèmes

Les chercheurs se sont aussi consacrés à mieux comprendre et surveiller les écosystèmes aquatiques et terrestres. Par exemple, une recherche visait à élargir une méthode établie de récupération des renseignements sur la biodiversité provenant d'échantillons environnementaux en vrac. Dans les Grands Lacs, des scientifiques utilisent l'attribution de code-barres d'ADN pour surveiller la composition des milieux algaux et détecter les éclosions nuisibles. Ils évaluent en outre la capacité d'adaptation de la diversité microbienne et son habileté à envoyer des avertissements précoces relatifs aux changements indésirables qui nuisent à la santé des écosystèmes aquatiques. Ces travaux amélioreront la compréhension des effets cumulatifs sur l'environnement de multiples facteurs de stress interagissant entre eux au fil du temps, ainsi que des risques connexes.

Améliorer la conservation de la faune

Des techniques de génomique ont été développées pour mieux comprendre les espèces sauvages et la façon dont elles répondent aux changements induits dans leur habitat par certaines perturbations, dont les changements climatiques et la mise en valeur des ressources naturelles. Les scientifiques ont entre autres recours à la génomique pour étudier les impacts du stress cumulatif associé à des changements environnementaux de grande envergure (tels les changements climatiques ou la pollution) sur les populations fauniques comme les eiders nichant dans l'Arctique. Des outils sont également mis au point pour délimiter les répartitions géographiques des espèces en voie de disparition, des espèces discrètes ou des espèces envahissantes par l'analyse du matériel présent dans les matrices environnementales. Ces efforts appuieront la gestion des espèces sauvages et augmenteront notre compréhension de la manière dont les populations s'adaptent aux changements qui surviennent dans leur environnement.

Améliorer l'application des règlements et la conformité réglementaire

Une gamme de méthodes et d'outils novateurs sont mis au point pour soutenir le respect réglementaire et les programmes de surveillance afin de protéger l'environnement et la faune de la pollution, du braconnage et d'autres menaces. Des marqueurs génomiques ont entre autres été créés pour recueillir des informations qui soutiendront la gestion de l'exploitation des colonies de guillemots de l'Atlantique Nord.

Améliorer la salubrité des aliments, la santé animale et la protection des plantes

Caractériser les agents pathogènes d'origine alimentaire à l'aide de bases de données de génomique

En 2017-2018, l'ACIA a concentré ses efforts sur la poursuite du développement de technologies de séquençage complet du génome pour l'analyse des agents pathogènes d'origine alimentaire, l'implantation de ces technologies pour soutenir les programmes réglementaires de sécurité alimentaire et leur déploiement élargi dans les laboratoires d'analyse alimentaire de première ligne de l'ACIA. Les scientifiques ont terminé l'analyse des séquences du génome complet de plus de 1 600 bactéries d'origine alimentaire, lesquelles ont été ajoutées à une base de données de séquençage complet du génome de plus en plus importante qui sera utilisée pour l'analyse des tendances et les activités de surveillance. Ils ont aussi créé des processus pour gérer les données provenant d'autres laboratoires ou divisions de l'ACIA pour une meilleure intégration de ces données à la base de données sur les agents pathogènes d'origine alimentaire.

Les chercheurs ont amélioré et automatisé les pipelines d'analyse génomique des bactéries pathogènes pour offrir une interface conviviale aux analystes en microbiologie alimentaire désirant identifier et caractériser des isolats d'origine alimentaire. De nouvelles fonctionnalités ont été ajoutées aux pipelines GeneSippr et GeneSeeker pour une identification plus précise des bactéries, la caractérisation de la virulence, une isotypie de haute résolution et une assurance-qualité. Ces méthodes ont été validées en fonction des lignes directrices du Comité des méthodes microbiologiques et sont en voie d'être transférées aux laboratoires de test de l'ACIA pour soutenir les programmes d'inspection microbiologique des aliments. Ces outils fourniront des informations de haute qualité qui soutiendront une prise de décisions éclairées en matière d'analyse et de gestion des risques dans les enquêtes sur la salubrité des aliments.

D'importants progrès ont aussi été réalisés dans l'utilisation de la génomique prédictive pour l'adaptation des procédures d'enrichissement sélectif visant à améliorer la récupération des souches épidémiques (p. ex., les E. coli producteurs de shigatoxines [STEC]) présentes dans les aliments. Les scientifiques ont obtenu une meilleure récupération de différents modèles de souches STEC dans le bœuf haché en définissant leurs profils respectifs de résistance aux antibiotiques à l'aide du séquençage complet du génome de plusieurs catégories d'antibiotiques utilisés comme agent sélectif d'une souche précise. Cette nouvelle approche constituera un outil précieux irremplaçable pour la récupération des souches STEC durant les enquêtes sur les épidémies d'origine alimentaire.

Améliorer les outils diagnostiques en santé animale

Ce projet vise à accroître la capacité de l'ACIA en matière d'acquisition, de gestion, d'analyse et d'utilisation de données génomiques pour identifier les agents pathogènes et les vecteurs et réservoirs de maladies importants pour la santé animale. Les progrès réalisés durant l'exercice par le Centre national des maladies animales exotiques (CNMAE) :

  • établissement et certification d'une installation de séquençage à haut débit au laboratoire de niveau de confinement 3 de Winnipeg, y compris l'installation et le réseautage de nouveaux instruments Ion Torrent pour faciliter le séquençage des agents CL3 et CL4 à conséquences élevées;
  • installation de nouvelles capacités de calcul de haute performance bio-informatique et de nouveaux outils bio-informatiques;
  • élaboration de protocoles et de PON nouveaux ou améliorés;
  • séquençage d'une collection diversifiée de plus de 400 d'échantillons de diagnostic, de surveillance, de flambées épidémiques et d'archives, y compris des virus Ebola, de la fièvre de la vallée du Rift, de la fièvre aphteuse, de la peste porcine classique et de la grippe;
  • amélioration de la manipulation des données de séquences ainsi que des processus et des protocoles d'annotation;
  • implantation du séquençage de nouvelle génération en complément des diagnostics de routine.

Jusqu'à maintenant, le CNMAE a séquencé plus de 800 échantillons de diagnostic, de surveillance, d'archives et de recherche représentant plus de 50 espèces virales, ainsi que les génomes mitochondriaux complets de six espèces de moustiques canadiens et de neuf espèces de chauves-souris. Les résultats des recherches menées dans le cadre de l'IRDG ont en outre soutenu les activités de surveillance de la grippe aviaire et de la grippe porcine, la réponse à une épidémie hémorragique chez le lapin et le séquençage de 39 échantillons contenant des agents étiologiques inconnus soumis par d'autres collaborateurs, dont le Centre de la biosûreté de l'ASPC. De plus, la découverte de nouveaux antigènes pour la détection de Mycobacterium bovis et de Brucella abortus est prometteuse pour l'établissement de biomarqueurs diagnostiques pour la détection sérologique chez les animaux infectés.

Les chercheurs ont réalisé des progrès importants en 2017-2018 dans l'utilisation de séquences de génomes de haute qualité de souches de Mycobacterium bovis recueillies au Canada depuis 1985. Ces séquences génétiques fournissent des informations de référence pour la modélisation des relations épidémiologiques entre les flambées épidémiques de tuberculose bovine chez la faune et les animaux agricoles du Canada. Elles ont permis la mise au point de nouveaux tests de diagnostic moléculaire rapides pour la différenciation des souches ainsi que la conception et la création de nouveaux tests immunologiques de sensibilité et de spécificité accrues.

Détecter et identifier les plantes envahissantes, les phytoravageurs et les plantes présentant de nouveaux caractères

L'ACIA renforce actuellement ses capacités en matière de codage à barres d'ADN et de séquençage de nouvelle génération en vue d'accroître sa capacité à détecter et identifier les plantes envahissantes, les phytoravageurs et agents pathogènes réglementés et les plantes présentant de nouveaux caractères. Les chercheurs ont acquis comme prévu les matériaux et réactifs nécessaires et utilisent des échantillons et des outils de bio-informatique appropriés pour créer des mécanismes de stockage des données de séquençage. Ils continuent à mettre au point de nouvelles méthodes pour le séquençage ciblé de plantes présentant de nouveaux caractères. Ils ont aussi analysé les données de séquençage métagénomique recueillies dans des pièges à spores et à insectes, des échantillons de pollen et des plaques d'appât pour détecter les espèces exotiques envahissantes forestières ou les plantes pouvant contenir des graines de mauvaises herbes.

La mise au point de ces nouveaux outils et protocoles de terrain a permis la détection et le génotypage d'organismes ciblés. Les chercheurs travaillent aussi à l'établissement d'un pipeline d'assemblage de génomes pour les différents volets du projet ainsi que pour les activités continues de détection des virus, des insectes, des plantes envahissantes et des plantes présentant de nouveaux caractères.

Dans le cadre de ces recherches, l'ACIA met au point des outils plus précis et d'une plus grande capacité pour surveiller la présence et la libération dans l'environnement de plantes envahissantes, de phytoravageurs et de plantes présentant de nouveaux caractères, ce qui inclut le recours à des pipelines pour séquencer et assembler les régions génomiques de différents organismes afin de faciliter la création de marqueurs pour leur détection et leur identification. Les chercheurs ont défini de nouvelles régions de marqueurs de détection pour l'identification et le génotypage et réalisé le séquençage complet du génome de différents phytoravageurs. Ils ont évalué la possibilité d'utiliser la métagénomique dans le cadre d'un projet pilote portant sur l'utilisation de ces méthodes pour différents types d'échantillons et établi des pipelines de bio-informatique pour le séquençage complet du génome, la métagénomique et l'identification des plantes présentant de nouveaux caractères. Certaines applications ont été transférées aux laboratoires de diagnostic en vue d'améliorer leurs capacités en matière de test. Le séquençage de nouvelle génération a révélé la présence de divers virus s'attaquant aux fruits d'arbres, dont des virus en quarantaine.

Développer des outils en génomique et en bio-informatique

Les progrès récents de la génomique ont mené à une application élargie de ces technologies aux activités scientifiques qui sous-tendent les efforts de réglementation de l'ACIA. Les chercheurs travaillant dans les trois secteurs d'activités de l'ACIA (aliments, plantes et animaux) ont mis au point plusieurs méthodes et applications en parallèle. Ce projet vise à harmoniser les activités en génomique, notamment l'élaboration de méthodes, l'analyse des données de génomique par la bio-informatique et la formation sur les outils de bio-informatique.

Plusieurs groupes de recherche des secteurs d'activités consacrés aux plantes et aux aliments ont établi des collaborations avec AAC pour répondre aux besoins de soutien en bio-informatique. Ce projet s'appuie sur ces collaborations pour améliorer l'accès, dans l'ensemble de l'Agence, à ces outils. L'utilisation de plateformes communes en génomique et en bio-informatique permet d'éviter la répétition des efforts ainsi que d'assurer une réallocation des ressources pour une meilleure intégration des technologies de génomique émergentes dans les activités officielles de l'ACIA.

La liste d'organismes nuisibles réglementés par l'ACIA comprend de nombreux ARN viraux susceptibles d'infecter des plantes et des animaux, dont plusieurs ARN viraux zoonotiques pouvant être transmis par plusieurs agents viraux d'origine alimentaire et posant des risques pour la santé humaine. Cette recherche met l'accent sur l'utilisation de nouvelles technologies de génomique pour le séquençage de l'ARN afin de détecter, identifier et caractériser les ARN viraux découverts dans divers substrats tels que des plantes, des tissus animaux et des aliments. Ce projet facilite les efforts conjoints des scientifiques des trois secteurs d'activité de l'ACIA pour l'élaboration, l'amélioration, l'adaptation et l'harmonisation des méthodes et des pipelines de séquençage de nouvelle génération utilisés pour l'identification et la caractérisation d'ARN viraux connus et inconnus. L'ACIA est aussi responsable de la réglementation associée aux organismes bactériens présents dans les aliments, les animaux et les plantes, car ceux-ci posent des risques pour la santé humaine et peuvent infecter les végétaux comme les animaux. L'Agence intégrera à son arsenal diagnostique les outils de bio-informatique automatisés mis au point dans le cadre de ce projet pour l'analyse des génomes bactériens.

Annexe 4 : Outils et processus de recherche créés dans le cadre de l'IRDG

Outils de recherche

  • Méthode de métacodage à barres : séquençage d'échantillons d'ADN naturels pour identifier les microbes aquatiques à l'aide de différents biomarqueurs (16S, 18S) (Écobiomique);
  • Accurate interpretation of metabarcodes using Automated Oligonucleotides Design Pipeline (AODP). M. Zahariev, C. A. Lévesque et W. Chen (2016). La version 2.4.6.2 de la plateforme automatisée de conception d'oligonucléotides est disponible à https://bitbucket.org/wenchen_aafc/aodp_v2.0_release (2017/02/24) (Écobiomique);
  • Illumina – Installation interne de séquençage MiSeq à CNRC-Saskatoon : applications de séquençage de nouvelle génération pour les études écotoxicologiques s'appuyant sur des critères d'effet des communautés microbiennes et l'isolement de l'ARNm d'échantillons environnementaux complexes (Écobiomique);
  • Pipeline automatisé de métagénomique fondée sur les amplicons maintenant accessible à l'équipe de projet et au public https://github.com/AAFC-BICoE/snakemake-amplicon-metagenomics (Écobiomique);
  • Plateforme microfluidique à lames articulées pour l'extraction et la purification de matériel génétique d'échantillons de sol (Écobiomique);
  • Cartouche microfluidique en plastique et protocole automatisé pour l'extraction et la purification de matériel génétique d'échantillons de sol (Écobiomique);
  • Rationalisation de l'extraction de l'ADN à l'aide de l'instrument BioMek NXP (Écobiomique);
  • Automatisation de la préparation des bibliothèques d'ADN pour le séquençage sur Illumina à l'aide d'Illumina Neoprep (Écobiomique);
  • Outil de dépistage fonctionnel aux fins de phytoremédiation à l'aide de trembles (Écobiomique);
  • Classificateur de CO1 : ensemble de référence de CO1 pouvant être utilisé avec le classificateur RDP pour des évaluations taxinomiques de grande capacité des métacodes-barres de CO1 (Écobiomique);
  • Élaboration d'une méthode d'homogénéisation efficace pour la manipulation de quantités de matériel solide d'environ 1 l. Des aliquotes de 250 mg peuvent être traitées pour en extraire l'ADN à l'aide du protocole PowerSoil (Écobiomique);
  • Épreuve multiplexe de PCR pour la détection de la bêta-lactamase de type AmpC blaCMY-2 et des gènes de glutathion S-transférase fosA7 conférant de la résistance aux céphalosporines et à la fosfomycine (RAM);
  • Mise au point d'un outil d'analyse visuelle des cartes thermiques (progRAMmation à l'interne avec le logiciel SAS) avec les données générées par la sélection de plus de 8 000 isolats à l'aide d'un réplicateur à tiges (en s'appuyant sur le nombre initial d'isolats par échantillon, l'iMPOrtance relative des quatre antibiotiques utilisés et des critères de résistance ou de susceptibilité) pour déterminer les secteurs à forte incidence d'entérobactéries BLSE dans le continuum de production porcine (données sur les truies, les porcelets de lait, les porcelets en sevrage, les porcs en croissance, les porcs de finition et les carcasses de l'étude longitudinale sur les exploitations agricoles conventionnelles et les exploitations qui n'utilisent pas d'antibiotiques) (RAM);
  • Modèle intégré d'évaluation de la résistance aux antimicrobiens (IAM.AMR) (RAM);
  • Évaluation quantitative du risque microbien posé par la Salmonella Heidelberg résistante au ceftiofur dans les poulets à griller (RAM);
  • EpiQuant 2.0 : cadre permettant aux utilisateurs de calculer la similarité épidémiologique de grappes dans une population en vue de cartographier les caractères écologiques dominants de sous-groupes distincts dans une population donnée et d'améliorer la visualisation des corrélations génomiques et épidémiologiques (RAM);
  • Génération de 60 mutants de Salmonella enterica résistants à l'acide nalidixique (10 souches de chacun des sérotypes suivants : Kentucky, Enteritidis, Heidelberg, Typhimurium, Newport et Infantis) (RAM);
  • Ectyper : logiciel de prédiction du sérotype d'E. coli issu de séquences de génome complet. Ectyper peut être utilisé pour identifier les sérotypes associés à la RAM (RAM);
  • Spfy : plateforme en ligne pour l'identification en temps réel de marqueurs de RAM, de virulence et de sous-type, ainsi que pour tester les associations épidémiologiques entre les phénotypes de RAM et les populations d'E. coli (RAM);
  • Phylotyper : logiciel permettant de prédire avec exactitude des sous-types à l'aide de séquences de gènes, dont les sous-types de gènes de RAM et les sous-types moléculaires associés aux souches résistantes (RAM);
  • QIIMEgraph : outil d'automatisation Redmine pour la production de graphiques définis par l'utilisateur des profils microbiens d'ARNr de 16S dérivés d'analyses QIIME2.0 (RAM);
  • QIIMETaxReport : outil d'automatisation Redmine pour la production de tableaux de composition taxonomique définis par l'utilisateur dérivés d'analyses QIIME2.0 (RAM);
  • crowBAR : outil de récupération bayésienne des données alléliques manquantes pour le typage de séquences multilocus fondées sur le génome dans les assemblages incomplets de génomes (RAM);
  • Suite MOB : outils logiciels de regroupement, reconstruction et sous-typage de plasmides tirés d'assemblages préliminaires de génomes (RAM);
  • Profileur de plasmides : logiciel permettant de caractériser les plasmides provenant de grands ensembles de données directement à partir des lectures de séquence (RAM);
  • IRIDA : plateforme de bout en bout pour la gestion, l'analyse, le partage et la visualisation des données de séquence (RAM);
  • Profil de risque de la Salmonella Heidelberg résistante au ceftiofur (RAM);
  • Profil de risque de la carbapénémase et de la bêta-lactamase à spectre élargi (BSLE) contenant des entérobactéries présentes dans les poissons et fruits de mer vendus au détail (RAM);
  • Évaluation des menaces de RAM (RAM);
  • Identification des gains liés aux changements de virulence et aux mutations de l'agent pathogène Phytophthora sojae responsable du pourridié du soja (AAC);
  • Mise à jour de la carte consensuelle des zones de forte densité de culture d'avoine; nouveau logiciel qui s'appuie sur le filtrage des populations par haplotype (AAC);
  • Premier modèle de capture de l'exome complet pour l'avoine diploïde, tétraploïde et hexaploïde (AAC);
  • Capture de l'exome complet d'environ 200 variétés d'avoine, de blé et d'orge (AAC);
  • Mise au point de matériel à partir de croisements réciproques entre des lignées de blé canadien d'élite et quatre lignées de blé synthétique sélectionnées résultant de croisements entre Aegilops tauschii et T. turgidum (AAC);
  • Mise au point de méthodes de saisie 1 x pour des régions génomiques précises (AAC);
  • Méthode de saisie des conformations de chromosomes dans le blé (AAC);
  • Base de données de référence sur les espèces de blé dont les gènes capturés (exons) et les régions adjacentes présentent des variations dans la séquence d'ADN (AAC);
  • Transcriptome de novo mis au point pour le troisième stade larvaire de la cécidomyie du chou, Contarinia nasturtii, utile pour l'identification des protéines effectrices de salive qui participent aux interactions avec la plante hôte menant au développement de la résistance (AAC);
  • Transcriptome de novo des glandes salivaires aux deuxième et troisième stades larvaires de la cécidomyie du blé, Sitodiplosis mosellana (AAC);
  • Identification de lignées de germoplasmes à l'aide d'une population de cartographie d'association imbriquée de Brassica napus associées à la résistance de la plante hôte à la cécidomyie. Les niveaux de sensibilité s'échelonnent de moyenne à élevée. Une étude plus approfondie de ces lignées pourrait soutenir la sélection de plantes résistante à la cécidomyie (AAC);
  • Nouveau locus essentiel pour la fixation de l'azote par les plantes, qui réduit les besoins en matière de fertilisants azotés (AAC);
  • Nouvelle famille de gènes végétaux qui médie la formation du nodule des racines, l'organe de la plante qui accueille les bactéries fixatrices d'azote (AAC);
  • Production d'éléments de boîte à outils pour la technologie d'édition du gène CRISPR/Cas9, y compris pour la production à l'interne d'enzymes Cas9 et Cas9N purifiés, la construction de vecteurs et la sélection d'événements d'édition du génome en s'appuyant sur la technologie de génotypage (AAC);
  • Élaboration d'une courte liste de gènes candidats de blé associés aux locus QTL 5AS et 2DL de résistance à la fusariose de l'épi (AAC);
  • Identification de cinq lignées de blé très résistantes à la fusariose de l'épi qui contiennent un fragment d'environ 40 Mb du 7EL d'une espèce sauvage apparentée (AAC);
  • Germoplasme associé aux gènes pyRAMidaux de la rouille noire transmis à de nombreux programmes de sélection d'AAC (AAC);
  • Identification et annotation de 301 kinases MAP du blé, de l'orge, du seigle et du triticale (AAC);
  • Élaboration d'une base de données de modèles de gène de résistance des céréales pour le développement d'un dispositif de capture de l'ADN de 52 777 sondes (120 mers) couvrant 2,78 Mb (AAC);
  • Identification de sources de résistance à la tache helminthosporienne et à la rouille du fRAMboisier par l'évaluation de 206 lignées de T. Intermedium (AAC);
  • Activation de la technologie d'édition des gènes (CRISPR) pour C. sativa (AAC);
  • Détection multiplexe entièrement automatisée du génome des virus de la fièvre aphteuse, de la stomatite vésiculaire, de la stomatite vésiculaire du porc, de la peste porcine classique et de la peste porcine africaine sur une plateforme microfluidique (ACIA);
  • Sous-typage entièrement automatisé de la neuRAMinidase du virus de la grippe aviaire sur une plateforme microfluidique (ACIA);
  • Détection et sous-typage de l'hémagglutinine entièrement automatisé du virus de la grippe aviaire sur une plateforme microfluidique (mise à jour et améliorée) (ACIA);
  • Protocole d'assemblage de séquences pour les données Ampliseq (ACIA);
  • Bibliothèque de référence sur les données de séquençage complet du génome et collection de cultures d'isolats bactériens (ACIA);
  • Identification d'espèces de nématodes à l'aide de techniques moléculaires (ACIA);
  • Amélioration du script bio-informatique (GMOSeqr) pour la capture des éléments génétiques couRAMment utilisés pour la construction de plantes transgéniques à partir de données de séquençage de nouvelle génération avec l'élargissement de la base de données de référence (ACIA);
  • Méthodes de qPCR pour Fusarium sporotrichioides (ACIA);
  • Mise au point de l'outil logiciel AutoROGA pour l'analyse automatique des résultats de bio-informatique complexes et la production d'un rapport simplifié pouvant être présenté aux parties intéressées (ACIA);
  • Développement du portail d'analyse de séquences du laboratoire Carling d'Ottawa de l'ACIA (COGSAP), offrant une interface utilisateur graphique facile à utiliser pour le téléchargement et l'analyse de donnée de séquence génomique , ce qui simplifie grandement le processus d'analyse des données provenant de plusieurs outils de bio-informatique courants (ACIA);
  • Éventail d'amorces de saumon chinook produisant 390 amplicons dans une unique réaction en chaîne de la polymérase (MPO);
  • Collecte et génotypage des parents de tous les saumons chinooks frayés en 2016 dans des écloseries où des micromarques codées sont apposées sur les jeunes saumons qui seront ensuite libérés dans l'environnement, à des fins d'identification et d'évaluation des stocks (MPO);
  • Développement d'un éventail de biomarqueurs du stress thermique au moyen de la technologie TaqMan; évaluation de l'efficacité et de l'amplification spécifique et validations préliminaires en vue d'une intégration future à l'application Fit Chip (MPO);
  • Développement d'un éventail de biomarqueurs du stress hypoxique au moyen de la technologie TaqMan; évaluation de l'efficacité et de l'amplification spécifique en vue d'une intégration future à l'application Fit Chip (MPO);
  • Développement de biomarqueurs associés à la mortalité imminente au moyen de la technologie Taqman, évaluation de l'efficacité et application dans de multiples études de suivi et de rétention pour une intégration future à l'application Fit Chip (MPO);
  • Élaboration d'un protocole d'échantillonnage sur le terrain de l'ADNe pour la surveillance des espèces aquatiques envahissantes par les scientifiques et les biologistes du MPO (MPO);
  • Élaboration d'un protocole d'échantillonnage sur le terrain de l'ADNe pour la détection des espèces aquatiques menacées qui sera utilisé par des organisations non gouvernementales environnementales (MPO);
  • Méthodes de PRC quantitative spécifiques d'espèces (6) pour les plantes aquatiques envahissantes qui seront utilisées par le groupe de surveillance des espèces aquatiques envahissantes du MPO (MPO);
  • Méthodes de PRC quantitative spécifiques d'espèces (6) pour une détection plus sensible et la surveillance des espèces aquatiques menacées par Parcs Canada et la Division des espèces en péril du MPO (MPO);
  • Production d'un catalogue de SMA pour les sébastes (Sebastes spp.), espèce importante sur le plan économique, à l'aide d'un génome de référence; il contient actuellement environ 20 000 SMA qui peuvent être utilisés pour différencier les populations et les espèces (MPO);
  • Carte marine des espèces de sébastes importantes sur le plan économique pour soutenir la recherche sur les espèces commerciales; elle est utilisée par les scientifiques et les gestionnaires du MPO pour évaluer et gérer les stocks de poissons (MPO);
  • Archives de tissus contenant des échantillons de tissu prélevés sur plus de 850 morues de l'est de l'Atlantique (MPO);
  • Archives d'ADN contenant l'ADN génomique extrait de plus de 900 morues de l'est de l'Atlantique (MPO);
  • Archives de données génomiques brutes contenant 746 gigaoctets de données génomiques brutes provenant de 1 050 morues capturées dans onze zones de l'Organisation des pêches de l'Atlantique Nord-Ouest (OPANO) (MPO);
  • Archives de données génomiques gérées contenant 2,6 téraoctets de données génomiques tronquées et dé-multiplexées axée sur le génome de la morue extraites de 1 307 morues capturées dans onze zones de l'OPANO (MPO);
  • Éventail de SMA diagnostics permettant de distinguer les populations de morue vivant au nord et au sud d'un cline de température au large d'Halifax (MPO);
  • Mise au point d'épreuves de qPRC pour l'ADN environnemental de la moule zébrée (Dreissena) (MPO);
  • Appareil de filtration de l'eau pour la collecte d'échantillons d'ADN environnemental dans des régions extrêmes éloignées (MPO);
  • Logiciel bio-informatique permettant d'exploiter le vaste contenu informationnel des données Spectra massives (ECCC);
  • Séquençage de nouvelle génération pour la détection d'espèces microbiennes dans un mélange microbien artificiel (ECCC);
  • Micropuces 4X44K créées sur mesure pour S. tropicalis (Agilent Technologies, Californie, États-Unis) pour des analyses de l'expression génique de haute qualité (ECCC);
  • Épreuve de PCR ToxChip pour une espèce d'oiseau marin côtier du Pacifique pour l'analyse de produits chimiques et de mélanges environnementaux complexes (ECCC);
  • Technique de détection novatrice qui utilise des cultures de tranches de foie entier pour déterminer les effets des produits chimiques chez les espèces sauvages et domestiques (ECCC);
  • Culture hépatite embryonnaire du cormoran à aigrettes (ECCC);
  • Épreuve de mutation microsatellite chez les loutres de rivière utilisée par les groupes responsables d'évaluer les risques environnementaux et chimiques en vue d'évaluer la santé génétique d'animaux exposés à des agents génotoxiques (ECCC);
  • Étude de la mutation microsatellite et du micronoyau sanguin chez les cormorans à aigrettes (ECCC);
  • Épreuve de méthylation de l'ADN pour les hirondelles de rivage (ECCC);
  • Élaboration et mise en œuvre d'études sur l'alimentation en captivité dans un modèle aviaire (ECCC);
  • Mini-réacteurs annulaires rotatifs pour l'exposition et la croissance contrôlées de communautés microbiennes (ECCC);
  • Culture de spécimens en chambre de culture, dans un milieu de culture et des conditions de croissance précis et contrôlés (ECCC);
  • Collection d'échantillons d'arthropode pour améliorer la précision des activités de surveillance de la biodiversité (ECCC);
  • Méthode de dépistage utilisée par les organismes de réglementation pour détecter et définir les changements au microARN dans les tissus exposés à des toxines fongiques et à des produits chimiques anthropiques (SC);
  • Outils d'analyse de données et algorithmes de bio-informatique destinés aux organismes de réglementation pour l'identification des nanomatériaux présentant un potentiel d'induction de maladie pulmonaire (SC);
  • Logiciel d'analyse du matériel génétique (SC);
  • Méthode pour l'extraction du miARN de matières fécales et la séparation du miARN de l'ARN1 ribosomique (SC);
  • Modèles et tests sur les animaux pour l'évaluation des effets indésirables découlant de l'exposition au virus respiratoire syncytial à des fins d'évaluation du risque pour la santé humaine (SC);
  • Méthodes d'isolement des cellules souches mésenchymateuses humaines (SC);
  • Pipeline de bio-informatique pour l'application des méthodes de séquençage de nouvelle génération pour séquencer simultanément un grand nombre de gènes mutants avec code-barres dans le but de comparer les mécanismes mutagènes de divers agents en fonction des tissus et d'améliorer l'évaluation des génotoxines (SC);
  • Pipeline de bio-informatique pour l'application du séquençage de nouvelle génération à l'analyse de données génomiques complexes et volumineuses sur les changements survenus dans l'ADN de tissus exposés à des toxines afin d'évaluer les risques pour la santé humaine (SC);
  • Biomarqueur perfectionné pour différencier les produits chimiques génotoxiques (qui endommagent l'ADN) et non génotoxiques afin d'évaluer les risques pour la santé humaine (SC);
  • Visionneuse de données BMDExpress : Outil de toxicogénomique permettant d'évaluer les risques pour la santé humaine de produits chimiques; il servira de prototype pour la construction de nouveaux modèles par le National Institute of Environmental Health Sciences des États-Unis (SC);
  • Plateforme de génotypage à haut débit pour le blé, permettant le profilage simultané de marqueurs SMA (CNRC);
  • Développement de marqueurs de diagnostic des gènes de résistance à la rouille conviviaux pour les sélecteurs (CNRC et AAC);
  • Développement pour les sélecteurs de deux marqueurs moléculaires conviviaux de la résistance à la brûlure de l'épi causée par Fusarium (CNRC);
  • Gènes présentant une tolérance à la chaleur extrême lorsqu'ils sont fortement exprimés dans des conditions de chambre de croissance (CNRC);
  • Identification de marqueurs pour la glaucescence, la prolifération des racines, la hauteur et la taille des grains chez le blé (CNRC);
  • Identification des facteurs de signalisation en cause dans la réponse au stress abiotique du blé qui lui confère une résistance à la sécheresse, à la chaleur ou au froid (CNRC);
  • Identification de cibles génétiques pour l'efficacité photosynthétique du blé (CNRC);
  • Atlas d'expression génétique pour le développement de semences de blé (CNRC);
  • Plateforme de bio-informatique Galaxy pour l'analyse des données de séquence du blé (CNRC);
  • Outils de génomique pour améliorer la fréquence de la recombinaison méiotique ainsi que l'édition du gène du blé à l'aide de la technologie CRISPR/Cas9 (CNRC);
  • Séquençage du pan-génome du blé canadien; assemblage de séquences de génome pour la variété Stettler, une variété de blé canadien répandue (CNRC);
  • Population de cartographie d'association imbriquée du blé boulanger – ressource génétique et germoplasmique précieuse pour l'amélioration du blé (CNRC);
  • Identification du germoplasme de présélection pour les futurs programmes de sélection du blé canadien (CNRC);
  • Plateforme conviviale d'édition des gènes des plantes cultivées pour les sélecteurs (CNRC);
  • Portail de bio-informatique intégrateur pour le blé en tant que premier point d'accès aux ressources d'information et de bio-informatique; mis au point à l'interne à l'aide de ressources de tiers (CNRC);
  • Flux de travail pour l'analyse des données de séquence de l'ARN sur la plateforme Galaxy; atlas des transcriptomes méiotiques du blé (CNRC);
  • Appariement des chromosomes homologues 1 (Ph1) et des mutants de délétion (CNRC);
  • Ressources de génomique (marqueurs génétiques conviviaux pour les sélecteurs et locus à caractère quantitatif) essentielles pour la dissection de l'architecture génétique de caractéristiques complexes du blé (CNRC);
  • Cartographie génétique de 9 500 gènes fonctionnels du pin flexible (RNCan);
  • Approche moléculaire d'identification des origines géographiques des échantillons de spongieuses à l'aide d'un éventail de marqueurs SMA (RNCan);
  • Méthode moléculaire de détection de la spongieuse rose dans des échantillons en vrac de phéromones capturées dans des pièges (RNCan);
  • Méthode moléculaire de détection de la spongieuse du Caucase dans des échantillons individuels (RNCan);
  • Épreuves de détection des 50 agents pathogènes forestiers les plus indésirables du Canada (RNCan);
  • Épreuve de détection de l'agent pathogène responsable du chancre du noyer cendré (RNCan);
  • Protocoles pour l'extraction des acides nucléiques provenant d'échantillons de terrain et d'échantillons en vrac (RNCan);
  • Nouveaux ensembles d'amorces pour le codage à barres des coléoptères des forêts (RNCan);
  • Outil de dépistage fonctionnel à des fins de phytoremédiation à l'aide de peupliers (RNCan);
  • Marqueurs de génotypage des arbres pour l'évaluation des pratiques de réhabilitation des sols à l'aide de trembles (RNCan);
  • Profilage transcriptomique (ARN-seq) pour l'identification des gènes réactifs à l'agrile chez le frêne (RNCan);
  • Outil d'analyse des métacodes-barres pour l'analyse des communautés fauniques terrestres du sol (RNCan);
  • Outil de métacodes-barres pour l'évaluation des communautés microbiennes (RNCan);
  • HomopRemover : programme conçu pour retirer efficacement les séquences qui contiennent de longs homopolymères (RNCan);
  • Illumicut : programme spécialement conçu pour détecter et retirer efficacement les amorces de séquençage analogique et inverse dans des séquences reconstruites d'extrémités appariées (RNCan);
  • Salmonella In Silico Typing Server (SISTR) (http://lfz.corefacility.ca/sistr-app) : ressource de bio-informatique pour le sous-typage multiple et rapide des sous-types de Salmonella requis pour l'analyse épidémiologie (ASPC);
  • Panseq (http://lfz.corefacility.ca/panseq) : outil d'analyse pangénomique de séquences génomiques fermées ou préliminaires (ASPC);
  • SuperPhy (http://lfz.corefacility.ca/superphy) : plateforme de génomique prédictive en ligne pour l'analyse en temps quasi réel de milliers de séquences génomiques (ASPC);
  • Spfy (https://lfz.corefacility.ca/superphy/spfy/) : outil d'analyse en temps quasi réel de milliers de séquences génomiques produisant des résultats compréhensibles et utiles à ceux et celles qui travaillent dans les domaines de la médecine clinique, de l'épidémiologie, de l'écologie et de l'évolution (ASPC);
  • Phylotyper (https://github.com/superphy/insilico-subtyping) : outil de prédiction des sous-types biologiques provenant de données sur les séquences de gènes (ASPC);
  • Ectyper (https://github.com/phac-nml/ecoli_serotyping) : outil de prédiction du sérotype à l'aide de séquences génomiques et d'identification des facteurs de virulence connus d'Escherichia coli dans des données de séquençage complet du génome (ASPC);
  • Feht (https://github.com/chadlaing/feht) : programme de ligne de commande qui identifie automatiquement les marqueurs prédictifs de groupes (ASPC);
  • BIO-HANSEL, outil analytique in silico pour le sous-typage des souches de S. Enteritidis et de S. Heidelberg à l'aide des données brutes de séquençage d'Illumina ou de séquences génomiques non terminées (ASPC);
  • Application de la PCR dépendante de la RNAse-H (IDT Inc.) pour la détection des variantes mononucléotidiques uniques des souches de S. Heidelberg à l'aide des données brutes de séquençage d'Illumina ou de génomes non finis (ASPC);
  • EpiQuant : outil de comparaison de l'intensité des relations épidémiologiques et génétiques entre des isolats bactériens (ASPC);
  • crowBAR v.0.9 : outil facilitant la caractérisation des agents pathogènes avec des données incomplètes (ASPC);
  • Base de données de séquences de génome d'isolat bactérien de N. meningitidis (BIGSdb) permettant de télécharger les données de séquençage complet du génome sur le système en ligne et de comparer ces données à celles stockées dans cette base de données publique et ainsi faciliter les enquêtes sur l'épidémiologie locale et les flambées épidémiques de N. meningitidis (ASPC);
  • Développement de pipelines pour la détection de nouveaux agents pathogènes à l'aide de méthodes ultrarapides basées sur la séquence des nucléotides (ASPC);
  • Neptune : outil de bio-informatique pour la découverte rapide des séquences signatures des génomes d'agents pathogènes (ASPC);
  • Base de données nationale MALDI : base de données du spectre de bactéries rares et atypiques, mais pertinentes sur le plan clinique, et des espèces sous-représentées dans les bases de données commerciales de Bruker Daltonics pour une identification rapide, précise et efficiente de ces agents pathogènes à l'échelle locale, plutôt que de devoir envoyer les données à un centre de référence (ASPC);
  • Quasitools : permet d'analyser n'importe quelles données de séquençage de nouvelle génération de virus, à diverses fins (ASPC).

Méthodes de recherche

  • Évaluation approfondie des besoins en matière de séquençage et établissement et validation d'un pipeline d'analyse bio-informatique pour déterminer le microbiome et le résistome d'une grande variété de métagénomes environnementaux (RAM);
  • Après une réplication au moyen d'un outil à tiges (outil optimisé par le laboratoire de Topp) de 8 228 isolats sur des substrats solides additionnés d'antibiotiques, des espèces présomptives de BLSE ont été sélectionnées par l'analyse de la carte thermique combinée à une analyse de fréquence, en vue de valider la résistance en s'appuyant sur le profilage au Sensititre de 300 isolats résistants à de multiples médicaments et le séquençage subséquent (au cours du prochain exercice) du génome complet (RAM);
  • Séquençage complet du génome avec la technologie MinION d'Oxford Nanopore sur des isolats sélectionnés montrant une résistance aux céphalosporines de 3e génération et aux carbapénèmes (en cours) (RAM);
  • Évaluation des outils accessibles à tous pour l'extraction des déterminants prédits de la RAM (p. ex., ARIBA, ABRicate, CARD et Resfinder) (RAM);
  • Comparaison des techniques de forage de données pour l'identification des plasmides (p. ex., ABRicate et PlasmidFinder) (RAM);
  • Évaluation la répartition de populations à l'aide de techniques de génomique de résolution de plus en plus élevée (MLST, cgMLST, BioHansel et SNVPhyl) (RAM);
  • Procédures pour la visualisation de la répartition de populations affichant les résultats d'analyse des plasmides et des déterminants de la RAM qui leur sont associés (PHYLOViZ, Grapetree) (RAM);
  • Caractérisation génomique d'un isolat de Vibrio parahaemolyticus canadien présentant une capacité de mobilisation unique (RAM);
  • Développement d'un modèle murin pour étudier le transfert horizontal dans l'intestin de gènes résistants aux antimicrobiens (RAM);
  • Analyse phénotypique et génotypique des gènes de résistance aux antibiotiques de Salmonella (RAM);
  • Méthode fondée sur les cultures pour l'isolement d'entérobactériacées résistantes aux céphalosporines de 3e génération dans la viande et les fruits de mer (huîtres, moules et crevettes iMPOrtées) vendus au détail (RAM);
  • Procédure à haut débit pour confirmer la résistance phénotypique d'isolats bactériens (RAM);
  • Identification rapide d'isolats bactériens avec le MALDI Biotyper de Brucker (RAM);
  • Protocole optimisé de conjugaison en phase solide de divers sérotypes de Salmonella (RAM);
  • Identification de phénotypes caractéristiques (utilisation métabolite et gamme de pH) à l'aide de l'apprentissage machine pour prédire l'éventail d'hôtes et les sérotypes d'E. coli (RAM);
  • Méthode d'identification de marqueurs génomiques permettant de prédire les espèces, sous-espèces, sérotypes ou autres informations taxonomiques (RAM);
  • Schéma de typage de séquençage multilocus de génome complet pour Salmonella enterica (en collaboration avec le consortium INNUENDO, financé par l'EFSA) (RAM);
  • Utilisation du coefficient ajusté de voisinage de Wallace pour mesurer la stabilité des grappes de populations bactériennes et appuyer l'élaboration de nomenclatures normalisées d'épidémiologie génomique à l'échelle internationale (RAM);
  • Améliorations de l'échelle et du rendement du codage à barres rapide pour de multiples échantillons sur l'instrument de séquençage Nanopore (RAM);
  • Fermeture automatique de chromosomes et de plasmides complets à l'aide d'assemblages hybrides de Nanopore et d'Illumina (RAM);
  • Association de gènes de résistance à des éléments transposables à l'aide de la suite et du raffineur MOB (RAM);
  • Boîte d'outils pour la normalisation des données : ensemble d'outils pour le nettoyage et la normalisation des données de spécimens (RAM);
  • Validation de l'analyse de génotypage par séquençage à base d'haplotype pour la sélection génomique et l'analyse d'association de gènes (AAC);
  • Caractérisation de la structure des chromatines du blé Chinese Spring à l'aide de ChIP (AAC);
  • Caractérisation du méthylome du Chinese Spring à l'aide du séquençage complet du génome (AAC);
  • Production de positions nucléosomiques dans le blé Chinese Spring à l'aide de la Mnase-Seq (AAC);
  • Génotypage de diploïdes, tétraploïdes et hexaploïdes synthétiques parentales dans le blé à l'aide d'épreuves de SMA (AAC);
  • Caractérisation phénotypique du blé diploïde, tétraploïde et hexaploïde synthétique pour évaluer la morphologie et la période de floraison (AAC);
  • Protocoles et pipeline d'assemblages de novo des transcriptomes des moucherons responsables de la cécidomyie (AAC);
  • Analyse des transcriptomes de la cécidomyie du chou et des larves de la cécidomyie du blé à l'aide du séquençage de nouvelle génération (AAC);
  • Établissement d'un réseau d'interactions des protéines DON comprenant 197 protéines de Fusarium (AAC);
  • Analyse des transcriptomes de mutants végétaux ayant des capacités de fixation de l'azote réduites à l'aide du séquençage de nouvelle génération (AAC);
  • Optimisation de la production de gRAMillins (lipopeptides cycliques de Fusarium)et amélioration du processus de purification (AAC);
  • Adaptation d'une méthode de microscopie confocale à balayage laser (MCBL) pour étudier le développement de Fusarium gRAMinearum sur des épis de blé inoculés en recourant au marquage par fluor Alexa 488 et iodure de propidium (AAC);
  • Lignées de C. sativa présentant une synthase des dihydrodipicolinates insensible à l'inhibition par rétroaction de lysine de synthèse et des niveaux accrus de lysine dans les graines (AAC);
  • Lignées de C. sativa présentant des protéines séminales avec de hauts taux de lysine de synthèse-méthionine (AAC);
  • Lignées de C. sativa présentant une production déficitaire des principales protéines de réserve des graines (cruciférines) (AAC);
  • Lignées de C. sativa présentant un pyruvate-phosphoénol-carboxylase insensible à la rétroinhibition, une teneur en acides aminés altérée et des graines de plus grande taille (AAC);
  • Méthode d'enrichissement de la capture virale à large spectre pour le séquençage de nouvelle génération des virus vertébrés (ACIA);
  • Méthode d'enrichissement par capture ciblée pour le séquençage complet du génome du virus de la peste porcine africaine et du virus de la peste porcine classique (ACIA);
  • Séquençage complet du génome d'amplicons ciblés du virus Seneca de type A, virus de grippe, à l'aide d'Illumina Nextera XT sur MiSeq (ACIA);
  • Méthode Ampliseq hautement automatisée pour le séquençage complet du génome du virus Zika et du virus Ebola du Zaïre, du virus de la peste porcine classique et du virus de la fièvre aphteuse (ACIA);
  • Méthode d'ADNc ciblé pour le séquençage complet du génome du virus de la stomatite vésiculaire, du virus de la maladie vésiculeuse du porc, du virus de la fièvre aphteuse, du virus Nipah/Hendra, du virus de la maladie hémorragique épizootique et du virus de la maladie hémorragique chez le lapin (ACIA);
  • Clonage à haut débit de cadres de lecture ouverts (ORF) pleine longueur de M. bovis et de B. abortus pour une expression acellulaire des protéines recombinantes (ACIA);
  • Isolement de l'ARN viral de liquide allantoïdien et de cultures cellulaires à l'aide de réactifs triphasés (ACIA);
  • Amplification du séquençage complet du génome du virus Seneca de type A au moyen d'une méthode de RT-PCR en deux étapes (ACIA);
  • Production de l'ADNc du paRAMyxovirus aviaire pour le séquençage de nouvelle génération (ACIA);
  • Ensemble d'épreuves TaqMan pour l'identification de la spongieuse rose ou de son introgression en fonction de marqueurs génétiques diagnostiques de CO1 et FS1 dans, respectivement, diverses réactions simplex et duplex (ACIA);
  • Évaluation de la qualité de génomes grâce à l'apprentissage machine (GenomeQAML) : utilisation de l'apprentissage machine pour extraire la valeur des paRAMètres caractéristiques d'assemblages d'excellente, de bonne ou de mauvaise qualité dans un ensemble de données bien gérées; le programme utilise ces valeurs pour catégoriser la qualité de l'assemblage de nouvelles souches en supprimant la subjectivité intrinsèque d'une catégorisation manuelle de la qualité des assemblages de génomes (MPO);
  • Protocoles expérimentaux sur le terrain pour l'échantillonnage en métacodes-barres, l'extraction et le traitement bio-informatique de l'ADNe pour les études de terrain associées à la gestion des espèces aquatiques envahissantes et des espèces aquatiques menacées (MPO);
  • Puce SMA 220K comme outil génétique pour orienter la pêche et la conservation du saumon de l'Atlantique à l'échelle nationale et internationale (MPO);
  • 49 marqueurs de type SMA pour guider la gestion des stocks de saumon de l'Atlantique (MPO);
  • Catalogue de puces SMA 6K pour le sébaste pour appuyer les recherches visant à orienter l'évaluation des stocks commerciaux (MPO);
  • Protocole optimisé de génotypage du saumon de l'Atlantique sur une plateforme individuelle de 96 SMA x 96 pour déterminer les effets de l'introgression de l'aquaculture sur les populations sauvages et orienter la gestion de l'aquaculture et la conservation des stocks sauvages (MPO);
  • Éventail de marqueurs de type SMA (pétoncle) pour l'évaluation des stocks de pêche (MPO);
  • Éventail de marqueurs de type SMA (crabe vert) pour l'évaluation des espèces aquatiques envahissantes (MPO);
  • Puce adaptée (Fit Chip) spécifique du tissu des branchies pour la mesure non létale d'indices de l'état de santé du saumon qui serviront à orienter la gestion des pêches et les programmes de mise en valeur du saumon (MPO);
  • Processus de l'appareil Ion Torrent pour le séquençage de nouvelle génération du narval et du béluga aux fins d'enquêtes métagénomiques des populations pour orienter la gestion des stocks de mammifères marins (MPO);
  • Analyse et assemblage du mitogénome du narval à des fins d'information sur l'évaluation des stocks (MPO);
  • Application d'un éventail de SPN de saumon chinook de haute qualité pour la production d'amplicons d'intérêt (MPO);
  • Marquage génétique de tous les jeunes saumons chinooks nés en écloserie et relâchés dans l'environnement, indiquant l'écloserie d'origine et l'année de la libération, pour éventuellement remplacer le système de micromarques magnétiques codées présentement utilisé pour le développement des règlements et de la politique sur les pêches (MPO);
  • Découverte de protocoles optimisés qui entraînent une amélioration notable de la capture de l'ADNe dans les environnements d'eau douce en augmentant la quantité d'ADN extracellulaire qui se fixe sur le filtre à eau, augmentant simultanément la sensibilité de la détection (MPO);
  • Procédure opérationnelle normalisée (PON) pour l'isolement de l'ADN, la préparation de la bibliothèque et le séquençage de l'ADN de l'enzyme de restriction associé à la double digestion (ddRAD) qui sera utilisée dans des projets de séquençage de la morue (MPO) à venir;
  • PON pour le traitement de lectures brutes de séquences de génome de morue; élaboration d'un protocole STACKS modifié comprenant des seuils de qualité normalisés (MPO);
  • PON pour la détection de variantes génomiques diagnostiques de morue avec seuils de qualité normalisés (MPO);
  • Protocoles optimisés de séquençage des mitogénomes complets du naval à l'aide de l'appareil Ion Torrent de séquençage de nouvelle génération (MPO);
  • Procédures opérationnelles pour la collecte et la préservation d'échantillons d'ADN environnemental (ADNe) dans des régions éloignées de l'Arctique à l'intention des groupes de recherche et des gestionnaires de ressources qui utilisent des techniques d'ADNe pour la détection des organismes aquatiques (MPO);
  • Acquisition de données sur des milliers de gènes différemment exprimés et analyse de ces données au moyen d'un logiciel de bio-informatique (ECCC);
  • Élaboration d'un protocole de multiplexage d'un plus grand nombre d'échantillons génétiques en une seule voie de séquençage (ECCC);
  • Méthodes de recherche pour la préparation de mélanges complexes à partir de substances recueillies dans des échantillonneurs passifs déployés dans la région des sables bitumineux ou tirées de carottes de sédiments contenant une concentration variable d'hydrocarbures polyaromatiques (ECCC);
  • Évaluation de l'état de santé de la perchaude et de l'effet cumulatif des contaminants et des changements climatiques sur la truite arc-en-ciel (ECCC);
  • Procédé novateur et rapide par lequel des extraits complexes (contenant tous les contaminants organiques halogénés) sont préparés à partir d'œufs d'oiseaux sauvages (ECCC);
  • Processus/PON pour la mise au point de biopuces à produits PCR ToxChip aviaires pour n'importe quelle espèce d'oiseau (ECCC);
  • Utilisation du séquençage de nouvelle génération dans les études écotoxicologiques qui s'appuient sur des critères d'effet des communautés microbiennes et l'isolement de l'ARNm d'échantillons environnementaux complexes (ECCC);
  • Protocoles de modèles animaux et d'épreuves pour analyser la réponse immunitaire et les réactions indésirables découlant de l'exposition au virus respiratoire syncytial aux fins de réglementation des vaccins (SC);
  • Méthode normalisée d'analyse de la composition du microbiome (SC);
  • Méthode de transfection pour les cellules souches mésenchymateuses humaines (SC);
  • Données transcriptomiques provenant des cellules souches mésenchymateuses humaines de patients normaux et de patients leucémiques (SC);
  • Approches de découverte de SMA dans le blé, dont une plateforme automatisée d'extraction de l'ADN et d'analyse des SMA (CNRC);
  • Pipeline d'analyse des données qui intègre les méthodes de cartographie des locus à caractères quantitatifs et des locus à caractère d'expression quantitative (CNRC);
  • Méthodes métabolomiques pour l'analyse expérimentale du blé infecté par des champignons (CNRC);
  • Sélection assistée par marqueurs et méthodes d'introgression rapide pour la production d'un germoplasme de blé ayant une résistance accrue à la fusariose de l'épi (CNRC);
  • Méthodes optimisées d'édition des gènes (CNRC);
  • Pan-génome du blé canadien; cartographie de la variation structurelle (CNRC);
  • Méthode optimisée de séquençage de cellules isolées de plantes (CNRC);
  • programme de recherche bien établi pour l'étude des maladies et des insectes nuisibles du blé (CNRC);
  • Plateforme de profilage des communautés microbiennes efficiente fondée sur le séquençage PCR des amplicons des régions du gène universel cpn60 (CNRC);
  • Procédures opérationnelles normalisées pour le prélèvement d'échantillons d'insectes sur le terrain (RNCan);
  • Procédures opérationnelles normalisées pour la préparation et l'identification d'échantillons d'insectes (RNCan);
  • Procédures opérationnelles normalisées pour le traitement et l'identification d'échantillons d'insectes avec des outils de métagénomique et de bio-informatique (RNCan)
  • Procédures opérationnelles normalisées pour l'entretien de lignées cellulaires d'insectes (RNCan);
  • Analyse améliorée des données de séquençage complet du génome d'agents pathogènes bactériens hautement clonaux (ASPC);
  • Voie de transfert des connaissances pour fournir une formation complète et un soutien continu aux laboratoires de santé publique provinciaux et aux laboratoires de sécurité alimentaire fédéraux qui intégreront le séquençage complet du génome à leurs activités de surveillance de routine et à leurs réponses en cas de flambée épidémique; offert par le réseau PulseNet Canada (ASPC);
  • Processus de quantification de l'intensité des relations épidémiologiques entre les isolats de bactéries permettant aux épidémiologistes fédéraux et provinciaux d'utiliser des données génomiques pour retracer l'origine d'agents pathogènes infectieux (ASPC);
  • Pipelines cgMLST de Salmonella et de Campylobacter permettant une analyse phylogénétique rapide d'assemblages préliminaires de séquençages complets de génomes et une évaluation rapide de la qualité des assemblages (ASPC);
  • Cadre d'évaluation de la stabilité de grappes d'isolats de populations bactériennes utilisés pour identifier les grappes stables, surveiller les souches d'intérêt pour l'épidémiologie génomique et identifier les grappes sujettes à une diversification, comme dans les cas de flambées épidémiques (ASPC);
  • Processus analytique pour analyser l'épidémiologie génomique de N. meningitidis à l'aide de la base de données de séquences de génome d'isolats bactériens (BIGSdb) (ASPC);
  • Élaboration d'un processus pour la préparation de bibliothèques de séquences métagénomiques aléatoires pour divers spécimens biologiques complexes et les types d'agents pathogènes ciblés (ASPC);
  • Méthode rapide de spectroscopie de masse pour l'identification de sept toxines provenant de cinq groupes bactériens pour une identification plus rapide et plus précise, par les laboratoires de diagnostic clinique, des toxines bactériennes présentes chez les patients (ASPC);
  • Méthodologies permettant d'obtenir rapidement les données de séquence du génome de S. pneumoniae de spécimens cliniques, y compris des données sur la résistance aux médicamentes et la pathogénicité (ASPC);
  • Méthode de typage génomique de H. influenzae soutenant l'épidémiologie génomique et l'identification des clones résistants aux antibiotiques (ASPC);
  • Méthode d'amplification par PCR de virus de grippe saisonniers et pandémiques de type A (ASPC);
  • Protocole de multiplexage RT-PCR du virus de la grippe pour la surveillance de routine de la grippe de type A (ASPC);
  • Amplification par PCR de grande portée de génomes du virus de l'hépatite C prélevés chez des patients (ASPC);
  • Méthode de séquençage de nouvelle génération du virus de l'hépatite C avec enrichissement par capture (ASPC);
  • Méthode de séquençage de nouvelle génération du virus de l'hépatite A avec enrichissement par capture (ASPC);
  • Méthode de séquençage de nouvelle génération du virus de l'hépatite B par analyse de séquences fondée sur les amplicons (ASPC);
  • Validation complète et mise en œuvre de protocoles d'amplification par PCR et de séquençage de nouvelle génération de la protéase, de la transcriptase inverse et de l'intégrase du VIH-1 pour l'analyse de la résistance au VIH, à des fins de recherche et de surveillance (ASPC);
  • Méthode améliorée pour le séquençage complet du génome du virus de la rougeole avec enrichissement des acides nucléiques du virus (ASPC);
  • Nouveau protocole d'analyse de séquence du virus de l'entérite du vison (MeV) pour différencier la transmission endémique du MeV et les cas distincts d'iMPOrtation du MeV (ASPC).

Appendice B – Aperçu du cadre de mesure du rendement de l'Initiative de recherche et développement en génomique

Une stratégie horizontale de mesure du rendement a été développée pour la phase VI de l'IRDG. Ce document couvre les exercices 2014-2015 à 2018-2019 et officialise les rôles et les responsabilités des huit ministères et organismes qui participent à l'Initiative afin de favoriser des activités efficaces de surveillance et d'évaluation.

Le modèle logique présenté à la figure 1 illustre les objectifs globaux de l'IRDG :

Dans le cadre de l'IRDG, huit ministères et organismes fédéraux à vocation scientifique collaborent à des travaux de recherche en génomique qui sont susceptibles d'avoir d'importantes retombées dans le règlement de questions biologiques importantes pour les Canadiens en se concentrant sur le rôle novateur et réglementaire que doit jouer la recherche menée au sein de l'administration fédérale en vertu de ses mandats opérationnels dans des domaines importants comme la préservation de la santé, la salubrité des aliments, la saine gestion des ressources naturelles, le développement durable et la compétitivité du secteur agricole, et la protection de l'environnement.

Un certain nombre d'activités sont menées en vue d'atteindre ces objectifs. Elles se concentrent sur la R-D; sur les activités de coordination et de gestion de la recherche et de diffusion d'information à ce sujet; sur la collaboration entre les parties intéressées afin que tous aient accès à une infrastructure de recherche et à des réseaux d'envergure mondiale; et sur la diffusion et le transfert des résultats de la recherche et la transformation du savoir en applications commerciales et d'intérêt public.

Ces activités produiront des résultats dont des méthodes de gestion rigoureuses, des données et des publications scientifiques, des outils et des résultats de recherche et une main-d'œuvre hautement qualifiée. Dans l'immédiat, ces résultats se traduiront par la mise en place de mécanismes structurés de collaboration entre les ministères et organismes participants; par un leadership scientifique plus dynamique pour appuyer les mandats et priorités de l'administration fédérale; par la mise en place des connaissances, des outils et des conseils nécessaires à la prise des décisions en matière de réglementation et de politique publique; ainsi que par le développement d'outils et de méthodes novateurs.

Parmi les résultats intermédiaires attendus, mentionnons le positionnement des ministères et organismes à vocation scientifique fédéraux comme des chefs de file de la recherche en génomique; l'utilisation des résultats de la recherche par les décideurs politiques au sein de l'administration et des organismes de réglementation afin de mettre en place une réglementation, des politiques publiques et des mécanismes de prise de décisions éclairés et fondés sur des faits; et l'utilisation des résultats de recherche par les parties intéressées pour soutenir l'innovation au Canada. Au bout du compte, l'IRDG sera un facteur contribuant à la mise au point de solutions à des questions importantes pour le Canada et à l'obtention des résultats recherchés par le gouvernement du Canada : des Canadiens en santé, une forte croissance économique, une économie novatrice axée sur le savoir et un environnement propre et sain.

L'IRDG comprend trois volets importants :

  • Gouvernance interministérielle : S'il est vrai qu'une saine gestion est un aspect important de tout programme public, elle est particulièrement importante dans le cas de l'IRDG en raison du nombre de ministères et d'organismes participants et de la diversité de leurs mandats respectifs. Il importe donc que des pratiques soient mises en place pour appuyer une coordination efficace entre les activités individuelles des différents ministères et les activités interministérielles, et que ces pratiques créent un cadre solide de nature à préciser les attentes et à favoriser les méthodes stratégiques. Il est primordial que les priorités ministérielles et partagées soient bien définies de telle sorte que les projets soient sélectionnés d'une manière conforme aux priorités d'ensemble du gouvernement en matière de recherche en génomique. La phase V de l'IRDG a démontré la viabilité d'une démarche véritablement interministérielle et la capacité des ministères et organismes participant à l'IRDG de travailler ensemble, de créer des synergies et d'ajouter de la valeur aux ressources ministérielles existantes. La phase VI mise sur ce modèle éprouvé.
  • Recherche-développement : Les activités de recherche et de développement sont au cœur de cette initiative qui permettra de poursuivre les priorités gouvernementales, d'appuyer l'exécution des mandats gouvernementaux, d'éclairer les décisions en matière de politiques publiques et de réglementation, et de favoriser l'innovation. Toutes les activités entourant l'exécution concrète de la R-D; établissement d'une main-d'œuvre hautement qualifiée pour exercer un leadership scientifique en appui aux mandats et aux priorités du gouvernement; collaboration pour accéder aux infrastructures et au savoir-faire de calibre mondial dans le secteur de la recherche; et diffusion et transfert des résultats de la recherche sont cruciales pour progresser dans la poursuite des résultats attendus.

Le tableau 4 décrit les indicateurs de rendement, les sources, et les responsables mentionnés dans le modèle logique (figure 1) qui devront être mentionnés dans les rapports, que ce soit le rapport annuel de rendement ou le rapport d'évaluation, selon le cas. Les évaluations ne tenteront pas de mesurer la contribution de l'IRDG aux résultats obtenus par le gouvernement du Canada, car l'attribution de ces résultats serait difficile. L'évaluation se concentrera plutôt sur l'atteinte des résultats immédiats et intermédiaires et précisera s'il est raisonnable de s'attendre à ce que les résultats obtenus contribuent à l'obtention des résultats attendus par le gouvernement du Canada.

Comme il s'agit d'une initiative horizontale englobant plusieurs ministères et organismes, certaines données descriptives sont aussi incluses dans le cadre lié aux projets, au soutien financier et aux parties intéressées et aux utilisateurs finaux. Le présent document a pour but d'uniformiser la collecte et le compte rendu des renseignements sur les activités de l'IRDG au sein de chaque ministère et de chaque organisme, sans pour autant faire état des indicateurs de rendement.

Figure 1 : Modèle logique de l'Initiative de R-D en génomique (phase VI)

La description détaillée de ce diag<abbr>RAM</abbr>me suit.
Description détaillée du Modèle logique de l'Initiative de R-D en génomique (phase VI)

Le gouvernement du Canada accorde à l'IRDG un financement ciblé de 19 900 000 $ par an. Ce financement a commencé en 2014 et doit se terminer en 2019, ce qui équivaut à un montant total de 99 500 000 $ sur cinq ans. Les ministères et organismes participent également en puisant dans leurs propres crédits existants (salaires, infrastructure et budgets de fonctionnement) et au moyen des ressources obtenues auprès de leurs collaborateurs.

Grâce à ces intrants, les participants à l'IRDG peuvent mener un certain nombre d'activités de recherche et développement (R‑D), coordonner des activités de production de rapports et de gestion, collaborer avec des parties prenantes pour accéder à une infrastructure et à des réseaux de recherche de calibre mondial, diffuser les résultats de la recherche, et transformer le savoir en applications commerciales ou d'intérêt public.

Ces intrants et ces activités produisent plusieurs extrants : gouvernance interministérielle (méthodes de gestion coordonnées pour la sélection et la gestion des projets, réunions de planification et rapports sur les ateliers, chartes de projets et plans, rapports annuels sur le rendement); recherche-développement (données scientifiques, conseils, publications, outils de recherche et processus connexes); et connaissances et réseaux pour transformer et mobiliser le savoir (produits de communication, réseaux scientifiques, activités d'engagement des utilisateurs finaux).

Ces extrants aboutissent à des résultats immédiats. À titre d'exemple, le volet gouvernance interministérielle mène à une collaboration structurée entre les ministères et les organismes participants. Les volets recherche-développement et connaissances et réseaux mènent à l'amélioration du leadership scientifique et des résultats de recherche mis à la disposition des décideurs politiques du gouvernement et des organismes de réglementation dans le but d'appuyer l'exécution des mandats et des priorités du gouvernement, notamment l'innovation au Canada.

Ces résultats immédiats à leur tour débouchent sur divers résultats intermédiaires. Par exemple, les ministères et organismes fédéraux à vocation scientifique sont reconnus comme des chefs de file dans la recherche en génomique. Par ailleurs, les résultats de la recherche servent à étayer la réglementation et les politiques ainsi que les décisions sur la gestion des ressources du gouvernement. En outre, les résultats de la recherche sont utilisés par les parties prenantes pour soutenir l'innovation au Canada.

Enfin, les résultats immédiats et intermédiaires de l'IRDG contribuent à l'atteinte des résultats souhaités par le gouvernement du Canada, à savoir : des Canadiens en santé, une forte croissance économique, une économie novatrice axée sur le savoir et un environnement propre et sain.

Tableau 4 : Cadre de la stratégie de mesure du rendement du programme

Données sur le projet présentées par tous les ministères et organismes participants vers le début de chaque phase (renseignements descriptifs par ministère et organisme)

  • Titres et descriptions analytiques de projets (principaux objectifs et secteurs d'impact)

Données financières déclarées annuellement par tous les ministères et organismes participants (renseignements descriptifs)

  • Montants internes venant du budget des services votés
  • Autres crédits venant des collaborateurs (autres ministères, universités, organisations internationales, secteur privé, etc.)
  • Contributions en nature des collaborateurs

Utilisateurs finaux déterminés par tous les ministères et organismes participant à l'étape de planification du projet (renseignements descriptifs)

  • Liste des intervenants et utilisateurs finaux disponibles pour chaque projet de recherche (y compris leurs coordonnées)

Gouvernance interministérielle

Méthodes de gestion coordonnées

Indicateur Méthodologie/Source Fréquence CibleTableau 4 note 1 Date pour atteindre la cible Responsable
% des processus, modèles et lignes directrices des projets prioritaires partagés par les ministères approuvés par le CCSMA Processus (p. ex., processus décisionnels collectifs sur les priorités et les projets) et documents (p. ex., modèles de charte de projet et annexes) approuvés par le CCSMA. Source : Procès-verbaux des réunions Une fois par phase 100 % Mars 2016 Secrétariat du CNRC et ministères et organismes
% des ministères et organismes partageant de l'information sur les méthodes de gestion pour les projets de recherche obligatoires Processus ministériels en place et partagés dans le document des pratiques exemplaires de l'IRDG Une fois par phase 100 % Septembre 2014 Ministères et organismes
% des rapports annuels de rendement de l'IRDG terminés et rendus publics Rapport annuel de rendement de l'IRDG approuvé par le CCSMA et publié en ligne Annuelle 100 % Septembre de l'exercice suivant Secrétariat du CNRC
% des rapports de rendement des projets terminés à des fins de gestion interne Rapports de rendement des projets produits conformément aux exigences du ministère ou de l'organisme Annuelle 100 % Septembre de l'exercice suivant Ministères et organismes

Recherche-développement

Contributions scientifiques

Indicateur Méthodologie/Source Fréquence TargetTable 4 note 1 Date pour atteindre la cible Responsable
Nombre de contributions scientifiques clés par catégorie témoignant du leadership Déclaration annuelle dans des rapports de projets (p. ex., publications dans des revues à comité de lecture, des comptes rendus de conférences à comité de lecture, des chapitres d'ouvrages, des allocutions sollicitées, etc.) Annuelle Dans la fourchette prévue de la phase V (1 472, moyenne de 490/année) D'ici la fin de la phase Ministères et organismes
Nombre d'autres contributions scientifiques par catégorie Déclaration annuelle dans des rapports de projets (p. ex., rapports techniques, présentations d'affiches, dépôts dans des bases de données liées à la génomique ou dans des bibliothèques, etc.) Annuelle Dans la fourchette prévue de la phase V (1 445, moyenne de 482/année) D'ici la fin de la phase Ministères et organismes
#Nombre d'outils de recherche produits Déclaration des outils et des processus produits dans des rapports de projets Annuelle Dans la fourchette prévue de la phase V (283, moyenne de 94/année) D'ici la fin de la phase Ministères et organismes

Connaissances et réseaux

Initiatives de transformation du savoir et de mobilisation

Indicateur Méthodologie/Source Fréquence TargetTable 4 note 1 Date pour atteindre la cible Responsable
Nombre de contributions à des réseaux scientifiques par catégorie Déclaration annuelle dans des rapports de projets (p. ex., participation à des réunions liées à la réglementation ou aux politiques publiques, participation à des comités de recherche nationaux ou internationaux, etc.) Annuelle Dans la fourchette prévue de la phase V (252, moyenne de 84/année) D'ici la fin de la phase Ministères et organismes
Nombre de collaborations de recherche par catégorie d'organisations Déclaration annuelle dans les rapports de projets (p. ex., universités [canadiennes et étrangères], autres organisations de recherche, secteur privé, etc.) Annuelle Dans la fourchette prévue de la phase V (1 101, moyenne de 367/année) D'ici la fin de la phase Ministères et organismes
Nombre de produits de communication par catégorie Déclaration annuelle dans les rapports de projets (p. ex., entrevues avec les médias, communiqués de presse, articles de journaux et de revues, brochures, pages Web, etc.) Annuelle Dans la fourchette prévue de la phase V (241, moyenne de 80/année) D'ici la fin de la phase Ministères et organismes
Nombre de projets qui incluaient des activités de mobilisation des utilisateurs finaux Déclaration annuelle dans des rapports de projets Annuelle 100 % D'ici la fin de la phase Ministères et organismes

Résultats immédiats

Collaboration structurée entre les ministères et organismes participants

Indicateur Méthodologie/Source Fréquence TargetTable 4 note 1 Date pour atteindre la cible Responsable
% des projets prioritaires partagés de l'IRDG gérés au moyen des structures de gouvernance interministérielles Réunions des équipes de gestion de projets et du CCSMA, décisions consignées dans le procès-verbal des réunions Une fois par phase 100 % D'ici la fin de la phase Secrétariat du CNRC
Ministères et organismes
% des ressources attribuées aux collaborations interministérielles Allocations de financement approuvées par le CCSMA et transférées par le CNRC aux ministères et organismes participants conformément aux chartes de projets officielles Annuelle 20% D'ici la fin de la phase Secrétariat du CNRC
Nombre de ministères participants aux projets prioritaires partagés Réunions de planification des projets prioritaires partagés, chartes de projets Une fois par phase Au moins trois par projet D'ici la fin de la phase Ministères et organismes

Immediate Outcomes

Secteur Indicateur Méthodologie/Source Fréquence TargetTable 4 note 1 Date pour atteindre la cible Responsable
Augmentation du leadership scientifique à l'appui des mandats et priorités du gouvernement Nombre de chercheurs et de techniciens Déclaration annuelle dans les rapports de projets (p. ex., scientifiques chercheurs et professionnels, boursiers postdoctoraux, étudiants, etc.) Annuelle Dans la fourchette prévue de la phase V (2 410, moyenne de 803/année) D'ici la fin de la phase Ministères et organismes
Les résultats des recherches sont mis à la disposition des décideurs politiques de l'administration fédérale et des organismes de réglementation à l'appui des mandats et priorités du gouvernement % de projets coMPOrtant des activités de rayonnement afin de communiquer les résultats obtenus aux utilisateurs finaux identifiés Déclaration annuelle dans les rapports de projets (p. ex., consultations des utilisateurs finaux, ateliers, transfert des méthodes et protocoles, conseils scientifiques, etc.) Annuelle 100 % D'ici la fin de la phase Ministères et organismes
Les résultats de la recherche sont mis à la disposition des parties intéressées afin d'appuyer l'innovation au Canada Nombre d'activités de transfert par catégorie Déclaration annuelle dans les rapports de projets (p. ex., accords de collaboration, ateliers, accords de transfert de matériel, procédures opérationnelles normalisées, divulgations, brevets, etc.) Annuelle Dans la fourchette prévue de la phase V (398, moyenne de 133/année) D'ici la fin de la phase Ministères et organismes

Résultats intermédiaires

Secteur Indicateur Méthodologie/Source Fréquence TargetTable 4 note 1 Date pour atteindre la cible Responsable
Les ministères et organismes à vocation scientifique fédéraux sont positionnés comme des chefs de file de la recherche en génomique Production scientifique et impact des travaux sur la génomique Évaluation Tous les 5 ans Similaire ou supérieure aux autres chercheurs en génomique au Canada D'ici la fin de la phase Évaluateurs
Les résultats des recherches sont utilisés pour étayer les décisions du gouvernement en matière de réglementation et de politiques publiques ou ses décisions sur la gestion des ressources Analyse de cas où les décisions en matière d'évaluation du risque, de réglementation, de politiques publiques et de gestion des ressources ont été étayées par des recherches menées dans le cadre de l'IRDG (aux paliers fédéral, provincial et municipal) Évaluation Tous les 5 ans s. o. (données qualitatives/ descriptives) D'ici la fin de la phase Évaluateurs
Les résultats de la recherche sont utilisés par les parties intéressées pour appuyer l'innovation au Canada Analyse de cas où des outils et processus novateurs ont été adoptés au Canada grâce à la recherche menée par l'IRDG (nombre de personnes interrogées qui ont utilisé les résultats des recherches de l'IRDG) Évaluation Tous les 5 ans s. o. (données qualitatives/ descriptives) D'ici la fin de la phase Évaluateurs

Notes de tableau

Tableau 1 note 1

Des cibles quantitatives ont été établies en fonction des rapports annuels de rendement de la phase V de l'IRDG produits de 2011 à 2014.

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Appendice C – Liste des acronymes

AAC Agriculture et Agroalimentaire Canada
ACIA Agence canadienne d'inspection des aliments
ADN Acide désoxyribonucléique
ADNe ADN environnemental
ARN Acide ribonucléique
ASTGE Application stratégique des technologies génomiques dans le domaine de l'environnement
ASPC Agence de la santé publique du Canada
BaP Benzo(a)pyrène
CCSMA Comité de coordination des sous-ministres adjoints
CNRC Conseil national de recherches du Canada
CRISPR Courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées
ECCC Environnement et Changement climatique Canada
Écobiomique Biosurveillance des écosystèmes fondée sur la métagénomique
EEEF Espèces exotiques envahissantes des forêts
ICVF International Council on Viruses and Other Graft Transmissible Diseases of Fruit Crops
IRDG Initiative de recherche et développement en génomique
IRIDA Analyse intégrée rapide des maladies infectieuses
MPO Pêches et Océans Canada
PCR Réaction en chaîne par polymérase
PON Procédures opérationnelles normalisées
qPRC PCR quantitative
QTL Locus de caractères quantitatifs
RAM Résistance aux antimicrobiens
R-D Recherche-développement
RNCan Ressources naturelles Canada
SC Santé Canada
SMA Sous-ministre adjoint
SMA Polymorphisme mononucléotidique
STEC Shiga-toxine secrétée par E. coli
VIH Virus de l'immunodéficience humaine
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