ARCHIVÉ - Rapport annuel sur le rendement 2012-2013

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L’initiative de R-D en génomique (IRDG) coordonne les travaux des ministères et organismes fédéraux à vocation scientifique dans le domaine de la recherche en génomique. Son objectif stratégique est de contribuer à la recherche de solutions à des enjeux biologiques importants pour la population canadienne, en mettant l’accent sur le rôle de la recherche menée par le gouvernement fédéral

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Résumé

L’Initiative de R-D en génomique (IRDG) est un programme fédéral dont le but est de coordonner les ministères et organismes scientifiques dans le domaine de la recherche en génomique pour trouver des solutions aux questions qui revêtent de l’importance pour tous les Canadiens. Le but primordial de l’IRDG est de permettre aux laboratoires fédéraux de trouver des solutions de haute qualité, fondées sur la R-D en génomique, et de les mettre en application afin de soutenir les mandats de réglementation, de politique publique et d’activités du gouvernement fédéral dans des domaines aussi importants que les soins de santé, la salubrité des aliments, la saine gestion des ressources naturelles, la durabilité et la compétitivité du secteur agricole ainsi que la protection de l’environnement, en collaboration étroite avec les universités et le secteur privé.

L'IRDG est financée par cycles de trois ans : phase I (1999-2002), phase II (2002-2005), phase III (2005-2008), phase IV (2008-2011) et phase V (2011-2014). Depuis le début de son financement en 1999, l’IRDG a permis de recueillir des renseignements sur des ravageurs et des maladies de cultures importantes au Canada (blé, soja, canola); elle a contribué à la gestion des eaux, des forêts et des pêches et a permis d’identifier la signature génétique de cancers, laquelle permet d’offrir des traitements mieux ciblés. Elle a également contribué au développement de normes internationales pour l’utilisation de la toxicogénomique dans les politiques de réglementation et mené au développement de méthodes nouvelles pour l’identification rapide d’agents anthropopathogènes et phythopathogènes, et finalement, elle a favorisé un grand nombre de collaborations nationales et internationales. La phase V (2011-2014) continue de soutenir les recherches autorisées des ministères participants. Elle permet aussi de soutenir deux projets interministériels très coordonnés ayant des priorités et des objectifs communs : 1) l’amélioration de la salubrité des aliments et de l’eau au Canada par le biais d’une initiative fédérale intégrée en génomique, et 2) la protection de la biodiversité et des activités commerciales du Canada contre l’effet des changements climatiques par une capacité accrue à surveiller les espèces envahissantes et et les espèces de quarantaine.

Le Rapport annuel sur le rendement 2012-2013 est harmonisé au Cadre de mesure du rendement élaboré pour l'IRDG en 2011. Il présente le profil du programme de l'IRDG et les résultats prévus, ses liens avec les objectifs ministériels et l'architecture d’harmonisation du programme, sa gouvernance, ainsi que ses structures de coordination et de responsabilisation. Il fait ensuite état du rendement constaté en 2012-2013 en matière de gouvernance, de recherche et développement, et de maintien de la capacité. Les annexes présentent un sommaire statistique ainsi qu'un sommaire narratif des réalisations en matière de recherche et développement pour 2012-2013.

Applications pratiques

Depuis la mise en œuvre de l’IRDG en 1999, les ministères et organismes participants ont bâti une capacité solide de recherche en génomique et ont grandement contribué à atteindre les objectifs fixés, comme l’ont confirmé deux évaluations indépendantes (2006 et 2010) et une évaluation par le Bureau du contrôleur général (2012). Des exemples d’applications pratiques des résultats des recherches menées dans le cadre de l’IRDG sont présentés ci-dessous.

Les décideurs et les organismes de réglementation gouvernementaux ont utilisé les résultats des recherches et les données probantes de celles-ci pour prendre des décisions sur les règlements, les politiques et la gestion des ressources.

  • Des bases de données génomiques ont été développées par des scientifiques participant à l’IRDG et elles sont utilisées par les chargés de la réglementation fédérale à Pêches et Océans Canada pour la gestion en temps réel la plus intensive du monde de stocks de pêche mixtes, ce qui permet d’améliorer grandement la conservation d’espèces menacées du saumon du Pacifique, tout en récoltant des stocks plus abondants de manière plus durable.
  • À Terre-Neuve, de nouvelles souches du virus de la grippe aviaire ont été identifiées chez des oiseaux, et les scientifiques de l’IRDG ont transféré un inventaire de sa répartition au gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador. Cet inventaire constitue une source précieuse d’information pour appuyer la prise de décisions d’atténuation s’il se produit une éclosion de la maladie dans le milieu sauvage ou l’industrie avicole.
  • En utilisant des outils de la toxicogénomique, des scientifiques participant à l’IRDG ont aidé la Ville de Montréal (l’une des trois principales productrices d’effluents municipaux du monde) à choisir un nouveau système de traitement des eaux usées. Les résultats ont révélé que l’ozonisation réduisait effectivement les niveaux cibles de bactéries tout en décomposant de nombreux autres contaminants, et la Ville a investi dans un ozonateur. Un autre projet de l’IRDG a démontré l’efficacité relative des systèmes de traitement des eaux usées de douze autres municipalités, et les résultats serviront de guide aux décideurs municipaux lorsque de nouveaux systèmes devront être implantés.
  • Des scientifiques de l’IRDG ont conçu des méthodes d’essai qui montrent l’impact de diverses doses de produits chimiques avec une plus grande exactitude que les méthodes classiques. Le groupe de l’Organisation pour la coopération et le développement économiques (OCDE) qui établit les normes internationales pour l’utilisation de la toxicogénomique dans les politiques de réglementation les a invités à s’y joindre.
  • La bactérie Campylobacter est responsable de plus de 400 000 cas d’intoxication alimentaire chaque année et elle est la cause première de la gastroentérite bactérienne au Canada. Des scientifiques de l’IRDG ont conçu une méthode novatrice de détermination de l’empreinte génétique pour l’identification rapide des souches de Campylobacter, et ils l’ont transférée au British Columbia Centre for Disease Control et à l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA). Cette approche donne des résultats en quelques heures plutôt qu’en plusieurs jours et permet aux organismes de réglementation de première ligne de localiser avec précision l’origine de souches spécifiques et, de là, trouver des moyens de réduire leur transmission.
  • L’encre des chênes rouges est une maladie fongique qui pourrait poser un risque économique considérable pour le Canada si elle s’établissait au pays et s’attaquait aux forêts de feuillus. De plus, le Canada exporte chaque année du bois d’œuvre d’une valeur de quelque 5,5 milliards de dollars et des plantes ornementales d’une valeur de centaines de millions de dollars, et nos principaux partenaires commerciaux restreignent les importations de bois et de matières végétales provenant de pays où la maladie est présente. Étant donné que les plantes peuvent être infectées longtemps avant qu’elles montrent des symptômes de la maladie, les inspecteurs de l’ACIA responsables de son dépistage se fiaient aux analyses en laboratoire qui peuvent prendre jusqu’à un mois pour donner des résultats. Aujourd’hui, une nouvelle analyse, plus sensible et donnant des résultats en 24 heures à peine, mise au point par des scientifiques de l’IRDG, est utilisée de façon opérationnelle par l’ACIA, ainsi que par le Département de l’Agriculture des États-Unis. Des agences du Royaume-Uni et de la France prennent aussi des mesures pour mettre cette analyse en place.
  • Des données génomiques ont permis à des scientifiques de l’IRDG de faire la distinction entre les sous-espèces et les populations de l’omble Dolly Varden du nord. Ces recherches ont mené à l’inscription du Dolly Varden du nord sur la liste des espèces préoccupantes au Canada, la réouverture de la pêche dans la rivière Big Fish et à des partenariats avec le Comité mixte de gestion de la pêche et le Conseil des ressources renouvelables des Gwich’in pour effectuer l’analyse génétique afin de les aider à évaluer la stabilité de leurs pêches.
  • Les connaissances tirées de la recherche en génomique sur le sébaste ont permis de fournir de nouveaux conseils scientifiques aux gestionnaires des pêches, leur recommandant de gérer le sébaste d’Acadie et le sébaste atlantique comme des ressources distinctes. La recherche a aussi joué un rôle dans la désignation, par le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada, du sébaste atlantique comme espèce menacée dans l’Atlantique Nord-Ouest (2010) et a facilité l’établissement d’un partenariat de collaboration avec les pêcheurs de sébaste pour qu’ils identifient les espèces de sébaste qu’ils capturent dans le chenal Laurentien du golfe du Saint-Laurent, où un moratoire sur la pêche du sébaste est en vigueur depuis 1995.

Les intervenants privés et publics qui participent au continuum de l'innovation au Canada ont adopté des méthodes et des outils novateurs et améliorés fondés sur les résultats des recherches.

  • Le diprion du pin pose, depuis plusieurs décennies un problème dans l’Est du Canada, où il a atteint des proportions épidémiques depuis le début des années 1990, constitue une menace sérieuse à l’industrie forestière. Des recherches menées par des scientifiques de l’IRDG sur un baculovirus qui s’attaque uniquement au diprion du pin ont permis d’homologuer le virus, et une licence d’utilisation commerciale a été délivrée à la société Forest Protection Limited du Nouveau-Brunswick. Depuis, le virus a servi à traiter plus de 50 000 hectares de terrains forestiers infestés dans le cadre des programmes opérationnels de lutte contre les insectes forestiers ravageurs exécutés par le ministère des Ressources naturelles de Terre-Neuve-et-Labrador et le ministère des Ressources naturelles du Nouveau-Brunswick. Une nouvelle société, Sylvar Technologies, a été créée pour produire et commercialiser le virus, qui porte l’appellation commerciale Abietiv. Reconnaissant la valeur de sa technologie et de ses capacités de recherche, Andermatt BioControl, une grande entreprise de biotechnologie ayant son siège social en Suisse, a acquis la majorité des actions de Sylvar en 2011.
  • Des scientifiques de l’IRDG ont trouvé un marqueur bactérien nouveau et unique qui révèle la contamination fécale par les goélands, une source de pollution grave dans les Grands Lacs. Ce marqueur a changé la manière dont les municipalités canadiennes gèrent leurs plages, car il permet de trouver des solutions plus ciblées et plus économiques pour le nettoyage des sources de pollution, et il est maintenant utilisé partout dans le monde. En 2010, la Environmental Protection Agency des États-Unis a décerné son prix de réalisation scientifique et technique aux scientifiques de l’IRDG pour cette importante percée.
  • · La fusariose de l’épi est une maladie fongique qui a causé aux producteurs canadiens de blé des pertes de revenus de plus de 1,5 milliard de dollars depuis le milieu des années 1990. L’organisme en cause, le Fusarium graminearum, produit des mycotoxines qui causent des maladies graves chez les humains et les animaux qui consomment du blé infecté. Avec le soutien de l’IRDG, des scientifiques ont bâti une banque de gènes identifiant ceux utilisés par le champignon pour produire diverses mycotoxines, ainsi que le moment où elles sont produites et dans quelles conditions. Cette banque de gènes s’inscrit dans le cadre d’un effort de recherche à l’échelle mondiale qui fournit maintenant la séquence d’ADN la plus complète et la plus précise du champignon; elle est consultée par la communauté internationale de chercheurs pour déterminer comment bloquer l’infection fongique.
  • L’industrie forestière canadienne plante quelque 650 millions d’arbres chaque année. Les programmes d’amélioration génétique des arbres aident les entreprises forestières à choisir les meilleurs semis à planter. Des scientifiques de l’IRDG travaillent à identifier les marqueurs génétiques associés aux caractères les plus utiles. Les sélectionneurs seront ainsi en mesure de déterminer, au stade de semis, si un arbre a hérité des caractères recherchés qui n’auraient autrement pu être mesurés que lorsque l’arbre a atteint la maturité, des décennies plus tard. Ces recherches contribuent déjà aux programmes de sélection génétique des gouvernements du Québec et de Terre-Neuve-et-Labrador, et elles ont été reconnues par un représentant de l’industrie forestière comme l’une des percées les plus positives dans le domaine.
  • Des techniques de sélection du blé à l’aide de marqueurs, mises au point par des scientifiques de l’IRDG, ont été intégrées dans une alliance de recherche à grande échelle établie aux fins communes d’améliorer le rendement, la durabilité et la profitabilité du blé canadien dans l’intérêt de l’économie et des producteurs canadiens. L’Alliance canadienne du blé dispose de contributions majeures du Conseil national de recherches du Canada, d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, de l’Université de la Saskatchewan et de la province de la Saskatchewan, en vertu d’une entente officielle signée en 2012.
  • La banque d’anticorps bâtie et caractérisée par des scientifiques de l’IRDG a amené trois entreprises canadiennes à collaborer pour développer la prochaine génération de traitements ciblés des cancers basés sur des conjugués anticorps-médicament (CAM). Une des entreprises, AvidBiologics, a annoncé que ce partenariat a transformé AvidBiologics en une entreprise de CAM de premier rang ayant un des pipelines les plus exceptionnels dans l’industrie à l’échelle mondiale.

Acronymes

AAC Agriculture et Agroalimentaire Canada
ACB Alliance canadienne du blé
ACIA Agence canadienne d’inspection des aliments
ADN Acide désoxyribonucléique
ARN Acide ribonucléique
ARNi ARN interférent
ARNm ARN messager
ASPC Agence de la santé publique du Canada 
CAM Conjugué anticorps-médicament
CCSMA Comité de coordination des SMA
CNRC Conseil national de recherches du Canada
CSMR Cadre de stratégie de mesure du rendement
EC Environnement Canada
EEQ Espèces envahissantes et espèces de quarantaine
eQTL Locus à caractère quantitatif d’expression
ETP Équivalent temps plein
GT Groupe de travail
IRDG Initiative de recherche et développement en génomique
IRSC Instituts de recherche en santé du Canada
LCPE Loi canadienne sur la protection de l’environnement
MPO Pêches et Océans Canada
OCDE Organisation de coopération et de développement économiques
ONG Organisation non gouvernementale
PCR Réaction en chaîne par la polymérase
PCRq PCR quantitative
PON Procédure opératoire normalisée
PWEF Capteur évanescent à fil photonique
QTL Locus de caractère quantitatif
RAD ADN associé à un site de restriction 
R-D Recherche et développement
RNCan Ressources naturelles Canada
SAE Salubrité des aliments et de l’eau
SC Santé Canada
SCF Service canadien des forêts
SE Salmonella Enteritidis 
SMA  Sous-ministre adjoint
SNP Polymorphisme mononucléotidique
SPC  Services partagés Canada
S-T  Science et Technologie
STAGE Application stratégique de la génomique dans l’environnement
STEC Producteur de toxine de Shiga
TB Tuberculose
TI Technologie de l’information
VIH Virus de l’immunodéficience humaine
vNHI Virus de la nécrose hématopoïétique infectieuse
VTEC Escherichia coli vérotoxinogène

Initiative de R-D en génomique– Profil du programme

L’IRDG a été établie en 1999 pour créer et maintenir une capacité de base de R-D en génomique au sein des ministères et organismes du gouvernement fédéral. Elle dispose d’un budget de 19,9 M$ par année, fondé sur un cycle de trois ans, qui est remis à : Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC); Environnement Canada (EC); Pêches et Océans Canada (MPO); Santé Canada (SC); Agence de la santé publique du Canada (ASPC); Conseil national de recherches Canada (CNRC); et Ressources naturelles Canada (RNCan).

Les projets financés en vertu de l’IRDG s’articulent autour des mandats des ministères et des priorités du gouvernement et concordent stratégiquement avec les objectifs des ministères respectifs. Les recherches que finance l’IRDG visent à soutenir le mandat du gouvernement au chapitre des règlements, des politiques publiques et des activités dans des domaines aussi importants que la santé, la salubrité des aliments, la saine gestion des ressources naturelles, la durabilité et la compétitivité du secteur agricole et la protection de l’environnement, en collaboration étroite avec les universités et le secteur privé.

Un élément nouveau de cette phase de l’IRDG (2011-2014) réside dans la mobilisation de ressources pour des recherches concertées sur des enjeux qui dépassent le mandat d’un seul ministère. Elle appuie des projets interministériels hautement coordonnés selon des priorités et des objectifs communs. Deux projets ont été identifiés pour action prioritaire : 1) l’amélioration de la salubrité des aliments et de l’eau au Canada par le biais d’une initiative fédérale intégrée en génomique, et 2) la protection de la biodiversité et des activités commerciales du Canada contre l’effet des changements climatiques par une capacité accrue à surveiller les espèces envahissantes et de quarantaine. Tous les ministères participant à l’IRDG, ainsi que l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA), ont la possibilité de participer à ces projets prioritaires communs.

Ressources

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
Agriculture et Agroalimentaire Canada 17 000 18 000 18 000 18 000 15 300
Environnement Canada 3 000 3 000 3 000 3 000 2 550
Pêches et Océans Canada 2 500 2 700 2 700 2 700 2 295
Santé Canada / Agence de la santé publique du Canada 10 000 12 000 12 000 12 000 10 200
Conseil national de recherches Canada 17 000 18 000 18 000 18 000 15 300
Ressources naturelles Canada 5 000 6 000 6 000 6 000 5 100
Priorités communes - - - - 8 955
Conseil de recherches médicalesNote de bas de page1 500 - - - -
Total 55 000 59 700 59 700 59 700 59 700

Tous les ministères ont bonifié l’IRDG en fournissant des fonds supplémentaires provenant du budget des services votés et en obtenant des fonds de leurs collaborateurs. Le tableau 2 donne un aperçu des ressources engagées en 2012-2013 pour le soutien des projets de l'IRDG et montre que les fonds ne provenant pas de l'IRDG représentent plus de deux fois les investissements de l'IRDG. Les contributions additionnelles en nature estimées à plus de quatre millions de dollars comprenaient le partage de plateformes technologiques, de matériaux et de savoir-faire avec divers partenaires dans des domaines de recherche qui transcendent les clivages sectoriels traditionnels.

Tableau 2. Investissement total en soutien des projets de l’IRDG en 2012-2013 (en k$).
Ministère/Organisme IRDG Autres sources Total
Conseil national de recherches Canada 4 800 10 089 14 889
Agriculture et Agroalimentaire Canada 4 800 3 223 8 023
Santé Canada 1 600 1 409 3 009
Agence de la santé publique du Canada 1 600 3 954 5 554
Ressources naturelles Canada 1 600 2 815 4 415
Environnement Canada 800 2 090 2 890
Pêches et Océans Canada 720 1 626 2 346
Projets prioritaires communs
Espèces envahissantes et espèces de quarantaine 1 862 3 037 4 899
Salubrité des aliments et de l’eau 1 805 3 613 5 418
Coordination et fonctions communes 313 87 400
Total 19 900 31 943 51 843

Résultats prévus

Dans les tableaux supplémentaires pour l’IRDG du Rapport sur les plans et les priorités de 2012-2013 du CNRC, les ministères participants ont établi un ensemble collectif de résultats prévus, soit :

  • des travaux de recherche interministériels suivant des priorités et buts communs sur des questions dépassant le mandat individuel des ministères;
  • la réalisation de progrès pertinents du point de vue commercial dans les domaines de la R-D en génomique ayant trait à la santé humaine;
  • l’utilisation de la génomique pour accroître la valeur des cultures au Canada;
  • l’utilisation des connaissances et des conseils en génomique aux fins de la gestion des pêches et des océans;
  • l’utilisation des connaissances en génomique pour le système canadien de réglementation dans le domaine de la santé;
  • l’utilisation des connaissances en génomique en matière de régénération et de protection des forêts;
  • l’utilisation des connaissances en génomique afin de renforcer les programmes et les activités de santé publique liés aux maladies infectieuses et aux maladies chroniques;
  • l’amélioration de l’application des outils et des technologies de la génomique par Environnement Canada dans le cadre de la prise de décisions responsables.

Pour en arriver à ces résultats, les ministères et les organismes ont élaboré les plans et les activités de programmes de recherche suivants.

Agriculture et Agroalimentaire Canada

Les projets soutenus par l'IRDG à AAC continueront à renforcer le Projet canadien de génomique des plantes cultivées et incluront de nouveaux types clés de cultures et des activités pertinentes. Les investissements se poursuivront dans trois secteurs principaux : 1) la biodiversité, la sélection génétique et l’analyse fonctionnelle en vue de l’identification et de la sélection de gènes ayant des caractéristiques recherchées; 2) la diffusion de découvertes en génomique par le biais de la bio-informatique et d’outils physiques afin d’améliorer l’accès au matériel et aux données biologiques, et de soutenir et d’accélérer l’adoption et la commercialisation de nouvelles technologies; 3) l’amélioration de l’efficacité en matière de sélection des plantes. Le programme continuera à mettre l’accent sur le stress biotique et abiotique par la génomique fonctionnelle de la résistance aux maladies et aux insectes et la tolérance au stress, comme le froid, sur l’amélioration des attributs qualitatifs des céréales, des oléagineux et des légumineuses ainsi que sur les plateformes technologiques.

Pêches et Océans Canada

Les recherches en génomique effectuées au sein du MPO continueront dans les trois domaines suivants : 1) Le profilage génétique des ressources aquatiques : le MPO a la responsabilité des recherches et des conseils scientifiques sur plus de 650 espèces de poissons, d’invertébrés et de mammifères. Les possibilités de développement d’outils génomiques portant sur ces espèces, et particulièrement celles représentant un problème de gestion, sont énormes ; 2) La recherche et le développement d’approches de génomique pour des outils de diagnostic en santé des animaux aquatiques afin de protéger les écosystèmes aquatiques : la recherche sur la santé des animaux aquatiques inclut la recherche en génomique sur la santé des animaux aquatiques tombant sous l’autorité législative du MPO. Des recherches plus approfondies sur l’intégration des approches en génomique à la santé des animaux aquatiques permettront au Canada de mieux se positionner afin de répondre aux besoins des ressources aquatiques animales et de les gérer, particulièrement dans le contexte des changements climatiques; et 3) La santé de l’écosystème aquatique : les approches de génomique offrent des possibilités pour accroître notre compréhension de l’écosystème aquatique et deviendront sans doute un outil important dans l’application d’une approche écosystémique visant la gestion de ressources aquatiques et d’écosystèmes aquatiques productifs et en bonne santé.

Environnement Canada

À Environnement Canada (EC), l’IRDG est exécutée par le biais du programme Application stratégique de la génomique dans l’environnement (STAGE). Le programme STAGE vise à élaborer des outils et des technologies de génomique utilisés pour soutenir les activités d’élaboration de politiques, de prise de décisions réglementaires et d’application de la loi du Ministère. Environnement Canada continuera à faire preuve de leadership en matière de génomique environnementale et à favoriser la collaboration au sein des autres ministères et des établissements externes.

La recherche en génomique soutient les priorités stratégiques du Ministère, soit L’environnement naturel du Canada est conservé et restauré pour les générations actuelles et futures et Les menaces que représente la pollution pour les Canadiens ainsi que pour leur environnement sont réduites au minimum. Cette initiative aidera EC à rencontrer ses obligations en tant que signataire et autorité de réglementation de lois et d’accords importants en matière d’environnement, tels que la Loi sur les pêches, le Plan de gestion des produits chimiques, et la Loi canadienne sur la protection de l’environnement.

Afin de soutenir les priorités stratégiques du Ministère, les priorités de recherche pour le programme STAGE pour 2012-2014 sont les suivantes : renforcer les modèles de prévision (p. ex. les outils pour traiter du transport, du devenir, des effets, et des risques des facteurs chimiques, biologiques et physiques qui influent sur les organismes, la biodiversité, la dynamique des écosystèmes et la disponibilité de l'eau); comprendre et surveiller les écosystèmes (des outils pour comprendre et surveiller les écosystèmes aquatiques et terrestres); comprendre les risques et incidences cumulatifs (p. ex. des outils pour comprendre et prévoir les incidences et les risques cumulatifs sur la santé des écosystèmes provenant de plusieurs facteurs de stress interdépendants); et gérer les risques environnementaux (p. ex. des outils pour gérer les risques environnementaux liés aux polluants chimiques, biologiques, physiques et génétiques.

Santé Canada

La recherche en génomique continuera à mettre l’accent sur quatre secteurs d’investissements prioritaires visant à renforcer le rôle de réglementation du Ministère : 1) La connaissance de la réglementation sur les produits thérapeutiques et biologiques : des études seront menées pour identifier les biomarqueurs associés à l’évaluation de la sûreté des produits de santé; 2) La connaissance de la réglementation sur la sécurité alimentaire et la nutrition : des recherches en génomique seront menées afin de détecter les contaminants d’origine alimentaire, de caractériser les effets des contaminants alimentaires, des nutriments, des nouveaux aliments et ingrédients alimentaires, ainsi que des prébiotiques et probiotiques en vue d’améliorer les décisions réglementaires, et de mettre au point des biomarqueurs destinés à surveiller les réactions cellulaires et physiologiques dans un contexte de sensibilité nutritionnelle et de sensibilité à la maladie dans des populations définies; 3) La connaissance de la réglementation visant à protéger la santé humaine des effets néfastes possibles des contaminants environnementaux, des produits de consommation et des pesticides : la recherche mettra l’accent sur l’évaluation efficace et rentable des risques liés aux contaminants environnementaux, des risques pour la santé des travailleurs et des risques liés aux pesticides et aux produits de consommation; et 4) La recherche sur les effets socioéthiques des technologies et produits de la génomique : de meilleures pratiques de bioéthique et de partage des avantages seront élaborées pour la recherche génétique, comprenant des études sur les enjeux éthiques, juridiques et sociaux de la génomique visant à aborder l’utilisation d’échantillons d’ADN dans un but de recherche.

Conseil national de recherches du Canada

Le CNRC change sa façon de faire les choses en augmentant ses efforts pour la mobilisation de collaborateurs des secteurs public et privé en R-D stratégique. Cette approche, axée sur le marché, met l’accent sur la compréhension et la prise en compte des problèmes réels de l’industrie, notamment accroître ses capacités d’innovation, réduire les risques dès les premières étapes du développement technologique et faciliter le développement et le déploiement de produits, de méthodes et de services novateurs destinés à des marchés ciblés. Dans le cadre de la transformation, le CNRC utilise un modèle de gestion par programme avec des programmes et des projets focalisés sur l’industrie. Ces programmes sont souples et multidisciplinaires; ils sont dotés d’une masse critique suffisante pour répondre aux besoins technologiques des secteurs établis et émergents, et fournir des solutions économiques et immédiatement applicables aux défis techniques et opérationnels nuisant à la compétitivité de l’industrie canadienne.

Les programmes du CNRC relevant de l’IRDG suivent l’approche du Conseil pour la gestion de la R-D fondée sur les programmes, qui exige d’abord la préparation d’un énoncé clair sur les besoins stratégiques opérationnels associés à un tel programme. C’est le rôle d’une analyse de rentabilité de programme bien structurée et d’un plan d’affaires subséquent. Ces travaux prennent en compte les possibilités du marché, les exigences des intervenants internes et externes, ainsi que les compétences du CNRC dans ce domaine. Aux étapes subséquentes du processus, un plan de gestion de programme est créé pour traduire les besoins opérationnels en buts et en livrables clairement définis pour le programme. Dans le cadre de l’IRDG au CNRC, des investissements sont faits dans des secteurs de programme exigeant des activités liées à la génomique pour aider l’industrie et le gouvernement à réaliser les priorités stratégiques nationales grâce à des activités de recherche et de développement technologique axées sur des missions. Au CNRC, les programmes financés par l’IRDG sont actuellement axés sur 1) l’amélioration du blé canadien et 2) les produits biologiques et les produits biologiques ultérieurs.

Ressources naturelles Canada

La recherche en génomique s’intéresse aux difficultés auxquelles se heurte l’industrie forestière canadienne afin d’utiliser le savoir acquis pour lancer des innovations commerciales. La capacité et le savoir-faire du Canada en génomique des forêts combleront les besoins du secteur forestier en permettant : 1) l’identification de gènes porteurs de caractéristiques importantes sur le plan commercial comme la qualité du bois, la rapidité de croissance des arbres et leur résistance aux maladies, ce qui procurera aux généticiens forestiers la capacité de sélectionner des spécimens d’arbres de qualité supérieure parmi des plants n’ayant encore qu’un an; 2) le développement de technologies moléculaires novatrices qui permettront d’identifier des organismes nuisibles potentiellement invasifs ou de révéler leur présence; 3) l’approfondissement de notre compréhension des interactions entre hôtes et organismes nuisibles et hôtes et microorganismes bénéfiques pour le développement de méthodes écologiques de gestion des forêts, y compris les méthodes de lutte biologique; et 4) la recherche de solutions bioénergétiques grâce à un produit de base amélioré ou à de nouvelles méthodes enzymatiques et à des bioproduits connexes à valeur ajoutée.

Agence de la santé publique du Canada

Pour la phase V, l’ASPC a choisi des projets de recherche ciblant des enjeux à haute priorité dans les domaines des maladies infectieuses et des maladies chroniques. Les projets liés aux maladies infectieuses portent sur des enjeux prioritaires tels que l’accroissement de nos connaissances touchant l’émergence d’agents pathogènes bactériens résistants aux médicaments ainsi que l’émergence et la réémergence d’agents pathogènes comme le virus d’Ebola et la bactérie Mycobacterium tuberculosis. L’ASPC dirige aussi le support de l’IRDG vers d’autres priorités comme la salubrité des aliments, la mise en œuvre de réseaux de santé publique surveillant et combattant les agents pathogènes d’origine alimentaire afin de déployer des outils innovateurs visant la caractérisation rapide et exacte des agents pathogènes menant à de meilleures mesures de lutte contre les agents pathogènes d’origine alimentaire. En outre, les chercheurs de l'ASPC élaborent des processus bio-informatiques automatisés pour l'analyse des séquences génomiques. Les outils créés fourniront aux chercheurs de l’ASPC, aux partenaires de la santé publique et aux chercheurs des autres ministères fédéraux les méthodes nécessaires pour traiter des données génomiques florissantes pouvant maintenant être générées plus rapidement qu’elles ne peuvent être analysées. L’effet de l’état nutritionnel sur le développement et l’évolution des maladies chroniques est à l’étude dans le cadre d’autres projets de l’IRDG à l’ASPC. Notamment, les chercheurs étudient les effets de la vitamine D sur le développement du diabète de type 2 et le rôle que les variations du métabolisme du folate jouent dans les risques liés aux maladies chroniques. Les projets de l’IRDG à l’ASPC mettent en pratique des approches de génomique afin de générer une connaissance de pointe visant à faciliter la prise éclairée de décisions liées à la santé publique et à élaborer des outils innovateurs face aux besoins en matière de santé publique du gouvernement fédéral et de ses partenaires provinciaux.

Priorités communes

Le projet de protection de la biodiversité et des activités commerciales du Canada contre l’effet des changements climatiques par une capacité accrue à surveiller les espèces envahissantes et de quarantaine (le projet des espèces envahissantes et de quarantaine) vise à mettre au point des outils de diagnostic basés sur les codes à barres d’ADN en vue de la détection rapide, de la surveillance et de la gestion de centaines d’espèces, en mettant l’accent sur les espèces de quarantaine. Ce projet est coordonné par AAC et regroupe l’ACIA, le MPO, EC, RNCan et le CNRC. Le projet d’amélioration de la salubrité des aliments et de l’eau au Canada par le biais d’une initiative fédérale intégrée en génomique (le projet de la salubrité des aliments et de l’eau) vise à élaborer des méthodes génomiques plus rapides et moins coûteuses aux fins d’isolement, de détection et de caractérisation des agents pathogènes, et de création d’une base de données intégrée à l’échelle fédérale pour gérer, conserver et consulter les données génomiques et l’information pertinente liées aux agents pathogènes d’origine alimentaire et hydrique, en mettant l’accent sur les bactéries Escherichia coli et Salmonella Enteritidis. Le projet est coordonné par SC et regroupe AAC, l’ACIA, EC, le CNRC et l’ASPC.

Harmonisation avec les priorités gouvernementales

L’IRDG cherche à appuyer des décisions fédérales de plus en plus complexes fondées sur des données probantes en matière de réglementation et de politiques, selon les mandats respectifs des ministères et organismes participants; elle soutient aussi l’élaboration de nouvelles normes et politiques. L’IRDG concentre ses activités dans des secteurs où le gouvernement est le plus en mesure d’atteindre des résultats, dans le champ d’action spécifique de la recherche fédérale tel que décrit dans le cadre fédéral actuel de politiques scientifiques (Stratégie en matière de sciences et technologie [S-T], 2007). L’IRDG vise en outre à renforcer la capacité de prévoir les besoins de la population canadienne et d’y répondre, en ce qui a trait aux domaines de responsabilité gouvernementale, comme la santé publique, l’économie et l’environnement. Par exemple, la recherche financée par l’IRDG a : 1) permis la création et l’utilisation de séries de données de génomique pour la gestion en temps réel la plus intensive au monde de stocks de pêche mixtes, permettant ainsi d’améliorer la conservation des saumons du Pacifique menacés, tout en prélevant des stocks plus abondants de façon durable; 2) mené à la mise au point de méthodes de détection de contamination des eaux pour la gestion des ressources en eau par les gouvernements municipaux et provinciaux; et 3) produit une méthode d’identification de Salmonella qui permet de réduire les coûts de 70 % et fait passer le temps d’identification de 4 jours à 7 heures. Les gouvernements provinciaux et municipaux utilisent aussi des connaissances générées par l’IRDG pour gérer les ressources publiques.

Les projets financés par l’IRDG s’articulent autour des mandats des ministères et des priorités du gouvernement et concordent stratégiquement avec les objectifs des ministères respectifs.

Toutes les activités de recherche et d’innovation d’AAC (notamment celles de l’IRDG) appuient directement l’atteinte de résultats de recherche prioritaires. Grâce au financement de l’IRDG, AAC a réussi à renforcer le Projet canadien de génomique des plantes cultivées en investissant dans la phytogénomique et dans la création d’équipes pluridisciplinaires dans l’ensemble du Canada. Sous le portfolio de l’agriculture, l’ACIA participera aux projets partagés pour appuyer son mandat de réglementation et bénéficiera de l’intégration interministérielle de fonctions communes.

La coordination nationale des recherches en génomique au MPO est assurée par le Programme de biotechnologie et de génomique. Ce programme appuie les recherches en génomique pour Des pêches et des secteurs maritimes prospères sur le plan économique et Écosystèmes aquatiques durables, soit deux des trois objectifs stratégiques de l’Architecture d’harmonisation des programmes du Ministère. La recherche en génomique bâtit la base des connaissances et du savoir-faire scientifiques nécessaires pour appuyer les priorités en gestion des pêches et des océans.

Les activités de R-D en génomique financées par l’IRDG à EC appuient les trois objectifs stratégiques du Ministère. Les activités de R-D en génomique environnementale fournissent des applications pratiques qui contribuent : à la prise de décisions fondées sur des données probantes pour l’évaluation des risques que posent les produits chimiques; à une meilleure compréhension des populations d’espèces sauvages en péril et d’oiseaux migrateurs; ainsi qu’à une meilleure compréhension et une meilleure surveillance des écosystèmes du Canada.

L’IRDG à SC contribue à produire des connaissances nécessaires à la réglementation fructueuse des technologies liées à la santé et à l’alimentation. Le Plan des sciences du Ministère décrit la contribution des recherches en génomique à l’amélioration de l’élaboration des politiques et de la réglementation, en plus d’éclairer et de mobiliser le public au sujet des nouvelles technologies et d’épauler les efforts déployés par SC pour harmoniser les politiques à l’échelle nationale et internationale. L’IRDG vise un certain nombre d’objectifs stratégiques en vertu de l’activité de programme Questions de santé émergentes.

Au CNRC, les projets relevant de l’IRDG appuient l’un des deux objectifs stratégiques du CNRC, soit Progrès dans le développement et le déploiement de technologies novatrices et augmentation de la capacité d’innovation dans des secteurs industriels canadiens ciblés et des domaines prioritaires nationaux à l'appui des priorités du gouvernement fédéral en innovation, en science et en technologie, et l’activité de programme Technologies en santé et en sciences de la vie. Pour y parvenir, le CNRC contribue aux programmes de recherche qui mettent l’accent sur l’amélioration du blé canadien et la mise au point de nouveaux produits biologiques et produits biologiques ultérieurs.

Au Service canadien des forêts (SCF) de RNCan, l’IRDG a jeté les fondements qui contribuent à l’atteinte de l’objectif stratégique Compétitivité économique et à l’activité de programme Possibilités économiques pour les ressources naturelles. L’IRDG contribue au résultat visé par le SCF : Favoriser l’innovation dans le domaine des produits forestiers. D’importantes quantités de données, d’infrastructures et de collaborations donnant lieu à des applications pratiques résultent de ces fondements.

Au sein de l’ASPC, les projets financés par l’IRDG appuient les résultats stratégiques globaux qui consistent à promouvoir la santé, à réduire les inégalités dans le domaine de la santé et à prévenir et à atténuer les blessures et les maladies. Les chercheurs créent des outils novateurs qui mettent en application des technologies génomiques et bio-informatiques pour des interventions plus efficaces en matière de santé publique visant les maladies infectieuses et les maladies chroniques. En outre, l’IRDG génère une connaissance scientifique de pointe visant à soutenir la prise de décisions liées à la santé publique et l’élaboration de programmes. En favorisant la collaboration et le transfert de connaissances parmi les professionnels de la santé publique œuvrant au sein d’organisations fédérales, provinciales, territoriales, municipales et non gouvernementales, l’IRDG facilite l’intégration d’information fiable et à jour dans le processus de prise de décisions et les interventions en matière de santé publique à tous les niveaux à l’échelle du Canada. L’élaboration et l’application des sciences de la santé publique de pointe et d’outils pour permettre des essais spécialisés en laboratoire et offrir des services de référence qui contribueront à une amélioration de la santé publique et des interventions face aux risques de santé émergents relèvent directement de l’activité de programme Sciences et technologie pour la santé publique.

Le cadre de la politique scientifique fédérale est actuellement fourni par Réaliser le potentiel des sciences et de la technologie (S-T) au profit du Canada (ci-après la Stratégie en matière de S-T), stratégie publiée par le gouvernement fédéral en mai 2007 qui vise à positionner le Canada pour qu’il assume un leadership mondial au chapitre des connaissances. L’IRDG vise à favoriser la S-T canadienne de trois façons (avantage entrepreneurial, avantage humain et avantage du savoir), grâce à l’emphase mise sur la production de connaissances pour la prise de décisions axée sur des faits, le recrutement et la formation de personnel hautement qualifié, et d’importantes collaborations avec le milieu universitaire et le secteur privé pour livrer des résultats concrets. Cette approche est en harmonie avec la vision présentée dans la Stratégie en matière de S-T concernant la recherche devant être réalisée dans les laboratoires des ministères fédéraux. Elle permet de produire des connaissances qui contribuent à appuyer les mandats du gouvernement, à formuler des normes et des règlements, à faciliter la prise de décisions et l’élaboration de politiques fondées sur des données probantes ainsi qu’à développer des applications novatrices liées aux principaux objectifs des politiques publiques fédérales dans tous les secteurs des sciences de la vie. Les recherches transformationnelles visent à appuyer les besoins compétitifs et la rentabilité économique des entreprises canadiennes, notamment les petites et moyennes entreprises. L’IRDG appuie les organismes de réglementation fédéraux dans leur évaluation des données de génomique, de même que les activités de sensibilisation qui facilitent l’accès à des renseignements clairs et exacts sur la R-D en génomique.

Gouvernance, coordination et responsabilisation

Les ministères ont une responsabilité verticale en ce qui concerne le pouvoir d’accomplir leur mandat et de dépenser les ressources. La responsabilisation est donc souvent considérée comme un obstacle important à la gestion des programmes à frais partagés qui visent un but collectif bien précis. En effet, les programmes auxquels plusieurs ministères prennent part afin d’atteindre des objectifs communs posent des difficultés particulières quand vient le temps d’établir les priorités et de partager les ressources.

Afin d’assurer la saine gestion de l’IRDG, le cadre de gouvernance interministériel qui a été mis en place sous l’autorité du CNRC pour les phases précédentes de l’IRDG continuera d’être utilisé pour surveiller la coordination collective de l’Initiative. La structure de gouvernance de l’IRDG comprend trois éléments principaux : un comité de coordination des SMA, un groupe de travail interministériel et un bureau de coordination, avec l’aide de comités consultatifs spéciaux lorsque surgissent des besoins d’expertise particuliers.

Comité de coordination des SMA (CCSMA)

Un Comité de coordination interministériel des SMA, présidé par l’organisme responsable (CNRC), se compose de représentants de chacun des organismes financés, de l’ACIA ainsi que de représentants invités provenant d’Industrie Canada et de Génome Canada. Le Comité est responsable de l’orientation stratégique globale de l’IRDG et de l’approbation des priorités en matière d’investissement. Il veille à la mise en place de mécanismes efficaces d’établissement des priorités dans les ministères ainsi qu’à l’atteinte des objectifs et au respect des priorités du gouvernement. Il veille aussi à ce que des principes de gestion communs soient appliqués à l’IRDG et à ce qu’une collaboration entre les divers organismes soit favorisée dans la mesure du possible. Le Comité se réunit habituellement trois fois par année à la convocation du président, et plus souvent si des décisions doivent être prises.

Groupe de travail interministériel (GT)

Un GT sur l’IRDG appuie les travaux du CCSMA. Il est présidé par l’organisme responsable (CNRC) et les membres, de niveau Directeur, proviennent de tous les ministères et organismes participants, de l’ACIA et d’Industrie Canada. Il a pour mandat de formuler, à l’intention du CCSMA, des recommandations et des conseils stratégiques au sujet de l’établissement des priorités stratégiques et de la gestion globale de l’IRDG. Il voit également à fournir une orientation aux activités menées dans le cadre de l’IRDG en ce qui concerne la prestation opérationnelle, la planification de la mise en œuvre et l’établissement des priorités en matière d’investissement. Le GT appuie par ailleurs les impératifs d’évaluation et de rapports au sujet de l’IRDG. Il se réunit environ tous les deux mois, plus souvent si cela est justifié par des besoins particuliers de recommandations et de conseils, ainsi que pour élaborer le Rapport annuel sur le rendement de l’IRDG.

Fonction de coordination de l’IRDG

Une fonction de coordination de l’IRDG est intégrée au CNRC, l’organisme responsable. Elle permet d’assurer la coordination du programme, la communication, le réseautage et la diffusion à l’échelle de l’IRDG. Elle offre un soutien au CCSMA et au GTI sur l’IRDG. Elle permet de communiquer de façon transparente et efficace aux ministères des renseignements sur le cycle de planification, les exigences des processus, l’administration financière et d’autres exigences en matière de gestion de projet. Elle appuie en outre la planification et la mise en œuvre de projets communs interministériels. Cette fonction permet également d’effectuer des études et des analyses dont les données serviront à déterminer les priorités de recherche de l’IRDG et d’offrir du soutien à la gestion et à l’administration, ainsi qu’à la gestion, à l’établissement de rapports, à l’évaluation et à la communication en matière de rendement. La fonction de coordination sera financée par la partie de l’IRDG destinée aux priorités communes.

Mécanisme de consultation

Un mécanisme de consultation est nécessaire surtout lorsqu’il faut consulter des intervenants et d’éventuels utilisateurs en vue de répondre à leurs besoins au moment de planifier les projets et d’obtenir des conseils stratégiques sur les priorités. Il existe plusieurs façons de consulter les intervenants, dont la planification d’ateliers, des rencontres en personne avec les intervenants et les utilisateurs et la création de comités spéciaux lorsque des besoins particuliers surgissent (par exemple, pour donner des conseils sur des fonctions communes pour l’IRDG.

Cadre de stratégie de mesure du rendement

De concert avec le concept moderne de fonction de contrôle mettant l’accent sur des systèmes de contrôle basés sur les résultats, un cadre stratégique horizontal pour la mesure du rendement a été mis sur pied en 2011 pour l’IRDG afin de donner un caractère officiel à l’engagement des huit ministères et organismes participants en ce qui a trait aux exigences relatives à l’évaluation et à la responsabilisation associées à l’Initiative. Un survol du cadre de stratégie pour la mesure du rendement est présenté à l’annexe B, ainsi que le modèle logique qui représente l’ensemble des objectifs de l’IRDG, menant à la mise en œuvre et à l’application des connaissances et des outils générés pour la prise de décisions en matière de politique et de réglementation, pour se prononcer sur les priorités en matière de politiques publiques clés, ainsi que pour appuyer l’innovation dans le secteur privé.

Rendement

Gouvernance

L’exercice 2012-2013 marque la deuxième année des programmes de la phase V.

Coordination interministérielle de l’IRDG

Le CNRC a assuré la coordination continue de l’IRDG, y compris la prestation de services de secrétariat opportuns aux ministères et organismes y participant et la mise en œuvre du cadre de gouvernance, de la gestion et des processus opérationnels de l’IRDG mis en place pour la phase V. Deux réunions du CCSMA et neuf réunions du GT sur l’IRDG ont été tenues pour prendre des décisions communes en temps opportun.

La version finale d’une stratégie de communication pour l’IRDG a été rédigée et approuvée par le CCSMA lors de sa réunion du 26 juin 2012, et un groupe de travail sur les communications a été créé sous le leadership du Service des communications du CNRC. Ce groupe a piloté la conception et la réalisation d’un sondage auprès des utilisateurs finaux pour évaluer leur niveau de connaissance de l’IRDG, qui servira de référence pour évaluer l’efficacité des activités de communication futures. Une version actualisée du site Web de l’IRDG a été lancée en janvier 2013 pour se conformer aux nouvelles normes Web du gouvernement du Canada.

L’exécution des projets aux priorités communes a été appuyée. Des fonds ont été alloués aux ministères participants en fonction des mandats des projets approuvés; un examen par les intervenants a été complété en juin 2012, des rapports d’étape semestriels ont été présentés au CCSMA (juin et décembre 2012) et un examen du rendement à mi-parcours a été complété en mars 2013. Les groupes d’experts indépendants chargés de l’examen à mi-parcours ont souligné l’importance des projets de recherche aux priorités communes et l’efficacité de l’approche interministérielle pour bâtir des synergies, maximiser les ressources et transférer les résultats aux utilisateurs finaux. Un atelier de bioinformatique a eu lieu en octobre 2012 pour renforcer les liens de collaboration entre les scientifiques participant à l’IRDG et le Portefeuille des sciences de Services partagés Canada en appui aux besoins informatiques de l’IRDG.

La Stratégie de mesure du rendement de l’IRDG a été mise en œuvre suite à l’achèvement du Rapport annuel sur le rendement pour 2011-2012 et à son approbation par le CCSMA. Le Rapport ministériel sur le rendement du CNRC et le Rapport sur les plans et les priorités ont été bonifiés, et la Réponse et le plan d’action de la direction au titre des recommandations formulées dans l’évaluation de 2010 a continué d’être mise en œuvre.

Le Bureau du contrôleur général a inclus l’IRDG dans sa vérification interne horizontale de la conformité avec la Politique sur la structure de gestion, des ressources et des résultats menée en août 2012. Il a conclu que les rôles et les responsabilités de l’IRDG étaient bien définis; que ses structures de responsabilisation étaient convenablement conçues; que ses activités des initiatives horizontales étaient bien surveillées; et que les résultats pour l’ensemble de l’Initiative étaient rendus publics. Aucune recommandation pour des améliorations n’a été formulée pour le CNRC.

Recherche autorisée

Les ministères et les organismes encadrent leurs programmes d’IRDG à l’intérieur de programmes existants en harmonie avec les objectifs stratégiques, les activités et les sous-activités définis dans leur architecture d’harmonisation des programmes. Un soutien continu à été accordé aux projets de la phase V qui avaient un rendement convenable. Ces projets ont été choisis d’après leur contribution aux priorités identifiées où les scientifiques du gouvernement ont une expertise reconnue, en utilisant des approches de composition équilibrée du portefeuille et des procédures d’approbation officielles.

Priorités communes

Des structures de gouvernance détaillées ont été établies dans les mandats des deux projets aux priorités communes pour assurer l’intégration harmonieuse et la clarté des rôles et des responsabilités. Ces structures incluent des comités consultatifs de gestion, composés de cadres supérieurs de chacun des ministères et organismes participants, un Comité consultatif des sciences, composé de représentants du milieu universitaire, du gouvernement et de l’industrie, de chefs de thème, de chefs de projet désignés et un leadership d’ensemble par des coordonnateurs de projets scientifiques. Une communication ouverte et continue a été établie par le biais de téléconférences, de courriels, de présentations et de réunions régulières, ce qui a permis d’assurer la participation à des forums portant sur la mise à jour et la prise de décision. Des sites SharePoint ont été mis en place sur le Web pour héberger les versions les plus récentes de tous les documents portant sur les deux projets afin que tous les participants à ces derniers et les conseils consultatifs y aient accès.

Recherche et Développement

Les activités de recherche et développement constituent la pierre angulaire de cette initiative pour aborder les priorités, soutenir les mandats gouvernementaux, fournir des renseignements appuyant des décisions en matière de politique et réglementation, et promouvoir l’innovation. Toutes les activités entourant le déroulement de la R-D, le transfert des technologies et des résultats aux parties intéressées pour leur mise en œuvre et leur application, de même que la diffusion de ces résultats, sont des éléments essentiels pour avoir un impact, et sont ainsi incluses dans le cadre d’évaluation du rendement.

Les résultats scientifiques directs qui ont été réalisés en 2012-2013 et les indicateurs quantitatifs d’évaluation du rendement sont présentés à l’annexe 2 par ministère et organisme pour ce qui a trait aux collaborations, aux contributions scientifiques, aux communications, au transfert des connaissances et de la technologie, ainsi qu’aux outils et processus de recherche. Les grandes lignes des résultats réalisés en 2012-2013 par rapport aux résultats prévus sont présentées à l’annexe 3, et l’annexe 4 présente une liste des outils et processus de recherche élaborés sous l’IRDG.

Des prix et des récompenses ont été décernés à plusieurs scientifiques de l’IRDG en reconnaissance de l’excellence de leurs recherches.

  • Stephen Gleddie (AAC) et Aiming Wang (AAC) ont reçu la Médaille du jubilé de diamant de la reine Elizabeth II en reconnaissance de l’excellence de leurs travaux et de leur contribution à l’agriculture;
  • Sean Kennedy (EC) a reçu la Médaille du jubilé de diamant de la reine Elizabeth II;
  • John Lawrence (EC) a obtenu une bourse de scientifique invité distingué de la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CISRO) de l’Australie;
  • John Pezacki (CNRC) a reçu la Médaille commémorative Rutherford en chimie de la Société royale du Canada;
  • John Pezacki (CNRC) a reçu la Médaille du jubilé de diamant de la reine Elizabeth II en reconnaissance de ses contributions au Canada;
  • Maureen O’Connor (CNRC) a gagné le prix Gervais-Dionne, qui récompense l’inventeur de la technologie la plus prometteuse;
  • Roger P. Johnson (ASPC) a reçu la Médaille du jubilé de diamant de la reine Elizabeth II pour ses recherches scientifiques; et
  • Gary Van Domselaar (ASPC) a reçu le Prix du mérite pour la recherche de l’Agence de la santé publique du Canada.

Maintien de la capacité

Personnel hautement qualifié

En 2012-2013, près de 900 personnes ont participé à des projets financés par l’IRDG. L’IRDG a soutenu le travail de 715 scientifiques et techniciens, 67 titulaires d’une bourse de recherche postdoctorale, 106 étudiants (Ph.D., M.Sc., B.Sc. et participants au programme d’enseignement coopératif) et 5 agents administratifs, pour un total de 380 équivalents temps plein.

Installations

Les ministères ont continué à investir dans les infrastructures de base, et des fonds ont été alloués pour l’achat, l’entretien et la mise à niveau d’équipement de laboratoire.

Ainsi, AAC a contribué à l’achat de plusieurs séquenceurs d’ADN et/ou à leur entretien. Un système Chemi-Doc, un instrument de PCR numérique à gouttelettes, un congélateur pour températures ultrabasses et un appareil de pipetage automatique à 96 puits ont aussi été achetés ou financés. Le pupitre du spectromètre Bruker 500 NMR a été mis à niveau pour en accroître la sensibilité pour l’identification des métabolites secondaires.

Le laboratoire de génomique principal de SC comprend une installation de fabrication de puces à ADN à la fine pointe de la technologie incluant : un lecteur de puces Agilent avec les logiciels et l’équipement de laboratoire connexes, un bioanalyseur Agilent, un spectrophotomètre Nanodrop, deux appareils de PCR en temps réel CFX, le logiciel d’analyse de puces à ADN GeneSpring Gx, le logiciel Ingenuity Pathway Analysis, le logiciel NextBio, et un laboratoire d’informatique central comprenant deux stations de travail haut de gamme (T7500) et trois serveurs Dell R-900. Le soutien de l’IRDG a permis d’injecter des fonds internes dans l’agrandissement du laboratoire et dans des capacités de séquençage de nouvelle génération. Le laboratoire est maintenant équipé d’un séquenceur Ion Proton de Life Technologies et de toute l’infrastructure de bioinformatique nécessaire (serveurs, systèmes d’exploitation, système de secours et logiciel) qui facilitera le passage de l’analyse génomique de biopuces à ADN au séquençage aléatoire global du transcriptome (RNA-seq), au séquençage après l’immunoprécipitation de la chromatine (ChIP-seq) et au séquençage de génome complet. La reconnaissance internationale du calibre élevé des expériences menées au laboratoire a aussi mené à une invitation à participer à des exercices de validation du RNA-seq par le biais de l’ILSI-HESI.

Les fonds accordés par l’IRDG à la Direction des aliments de SC ont permis de continuer à accroître la capacité d’analyse de données génomiques et protéomiques et de soutenir la capacité bioanalytique du Bureau de l’intégration des politiques alimentaires et des sciences. Des articles qui ne paraissent pas à l’inventaire des immobilisations (partie des dépenses de fonctionnement), notamment du matériel informatiue et des logiciels ainsi que des licences d’application, ont été achetés pour moderniser et accroître la capacité d’analyse de données génomiques. Deux ordinateurs MacBook Pro ont été achetés pour effectuer l’analyse des données de séquençage de nouvelle génération et utiliser un logiciel de libre accès dans un environnement UNIX. Une formation a été acquise pour le séquenceur de nouvelle génération (Illumina MiSeq). De plus, le Bureau de l’intégration des politiques alimentaires et des sciences a été en mesure de prêter un processeur six cœurs de 3,2 GHz, avec une mémoire vive DDR3 de 12 Gb et un disque dur de 1 TB, pour aider à effectuer les travaux de bioinformatique.

Le CNRC a transposé le développement et l’entretien de l’équipement de recherche en génomique de ses investissements à l’échelle des programmes à son Plan d’investissement (immobilisations de plus et de moins de 250 k$). Les infrastructures de base, dont les installations pour les biopuces d’ADN et la protéomique, sont maintenant ainsi financées.

À EC, de l’équipement de laboratoire a été acheté, y compris des appareils de PCR quantitative en temps réel, un séquenceur 454, des chambres d’incubation pour la collection de cultures d’algues et de cyanobactéries, une station de travail robotisée pour l’extraction, la purification et l’enrichissement d’ARNm, un détecteur de chimiluminescence et un microscope confocal à balayage laser. Une biopuce a aussi été développée pour le Laboratoire de toxicologie moléculaire du Centre national de la recherche faunique pour l’étude de la toxicité de produits chez les oiseaux.

Les acquisitions d’infrastructure pour les projets de l’ASPC comptaient un fluorimètre Qubit 2.0 et un agitateur de microplaques à haute vitesse pour l’analyse approfondie de l’ARN et de l’ADN. Deux instruments automatisés de pipetage ViaFlo 96 à haut débit ont aussi été achetés, ainsi que des licences annuelles pour de nombreuses applications logicielles en génomique. Des fonds de l’IRDG ont été utilisés pour financer directement des services d’entretien et de soutien continus de biens d’équipement financés par l’ASPC au coût de plus d’un million de dollars, notamment des cytomètres de flux, des appareils de PCR quantitative en temps réel et de l’équipement de diagnostic. De plus, les projets de l’IRDG ont catalysé l’utilisation en nature de biens d’équipement financés par l’ASPC, notamment l’infrastructure informatique de pointe hébergée en grande partie au Laboratoire national de microbiologie, l’infrastructure de séquençage massivement parallèle et l’installation centrale de protéomique.

Pour le projet sur les espèces envahissantes et les espèces de quarantaine, AAC a acheté une nouvelle infrastructure de matériel informatique à l’appui des calculs et du stockage, et a mis à contribution plusieurs postes et laboratoires locaux pour faire un plus grand achat au profit de l’équipe interministérielle. De nombreux programmes de séquençage de nouvelle génération ont été installés, et l’équipe a configuré des pipelines informatiques de base pour les données de reséquençage de génomes et de séquençage de l’ARN.

Appendice A

Annexe 1 – Projets et allocation des fonds de l’IRDG

Fonds de l'IRDG ($) Titre du projet
Espèces susceptibles de quarantaine et espèces envahissantes
1 862 341 Protection de la biodiversité et des échanges commerciaux du Canada contre les retombées des changements planétaires, par une augmentation de la capacité de surveillance des espèces exotiques envahissantes et des espèces susceptibles de quarantaine
Salubrité des aliments et de l'eau
1 805 321 Accroissement de la salubrité des aliments et de l'eau au Canada grâce à une initiative fédérale intégrée en génomique
Agriculture et Agroalimentaire Canada*
1) Biodiversité, exploration des gènes et analyse fonctionnelle pour l'identification et l'extraction des gènes présentant les caractéristiques souhaitées, notamment les mécanismes de résistance des plantes à un stress biotique ou abiotique, aux insectes et à la virulence des agents pathogènes
260 169 Légionnaire bertha (Mamestra configurata) : génomique, dynamique des populations et biodiversité de cet insecte nuisible et des ses agents pathogènes
214 997 La caméline – Une plateforme intégrée de culture oléagineuse industrielle pour le Canada
242 441 Détermination de la virulence moléculaire des champignons du genre Fusarium et mécanismes de résistance uniques du blé et du mais, en vue de réduire les taux de mycotoxines fusariennes des céréales canadiennes
46 634 Exploitation et caractérisation des enzymes hydrate de carbone-actives présents dans les échantillons ruminaux métagénomiques et métatranscriptomiques
108 222 Exploitation des ressources moléculaires du champignon responsable de la rouille des feuilles de blé afin de lutter contre la rouille des céréales
248 214 Exploitation de la biodiversité des plantes cultivées du genre Brassica et des plantes exotiques de la famille des Brassicacées
47 814 Cartographie fine du locus Sr9 de la résistance à la rouille des tiges chez le blé
41 403 Analyse fonctionnelle de la résistance durable à la rouille du blé
73 786 Déterminants génétiques de la virulence propre à chaque cultivar chez l'agent pathogène Phytophthora sojae responsable de la pourriture des racines
57 694 Caractérisation génétique du gène Sm1 de résistance à la cécidomyie orangée du blé
91 312 Aspects génétiques et génomiques de la fixation symbiotique de N2
153 704 Stratégies assistées par la génomique pour évaluer les ressources génétiques de la pomme de terre et les utiliser
112 377 Génomique des synergies et des interactions de multitoxines fusariennes chez des céréales canadiennes pour orienter le développement de cultures résistantes, la surveillance des mycotoxines et la caractérisation des risques
61 878 Génomique de nouvelle génération pour l'amélioration de l'avoine
107 025 Vers le développement d'une résistance de nouvelle génération au virus de la mosaïque du soja : génomique et génétique des interactions virus-soja
2) Diffusion des découvertes en génomique grâce à la bioinformatique et aux outils physiques afin d'améliorer l'accès aux matériaux biologiques et aux ensembles de données et de contribuer à l'adoption et à la commercialisation de nouvelles technologies
44 112 Prototypage de Microsoft Surface pour la bioinformatique
3) Sélection plus efficace des végétaux
187 588 Validation de la technologie de transfection de peptide de pénétration cellulaire et application à la Direction générale de la recherche – Facilitation de programmes de génomique fonctionnelle
248 260 Identification et modulation des déterminants de la recombinaison de l'ADN pour accélérer l'amélioration génétique des cultures
63 160 Gestion de la reproduction des plantes cultivées
Environnement Canada
113 400 Recherche en génomique en appui de l'évaluation des risques prévue par la Loi canadienne sur la protection de l'environnement des substances microbiennes existantes et nouvelles
54 000 Caractérisation métagénomique et à micropuce à ADN de la qualité de l'eau dans les secteurs coquilliers surveillés par Environnement Canada
67 500 Conception et validation d'une biopuce à ADN de crustacés et corrélation entre les profils d'expression génétique et les paramètres toxicologiques classiques de l'exposition aux contaminants
69 300 Toxicogénomique aviaire et parcours de résultats indésirables – de nouveaux outils pour l'évaluation des risques
100 800 Outils métagénomiques pour l'évaluation et la surveillance des écosystèmes aquatiques
33 800 Relevé des populations reproductrices sources de bécasseau violet (Calidris maritima) hivernant sur les côtes de l'est du Canada et du nord-est des États-Unis
80 500 Utilisation de la génomique à haut débit pour prédire les effets potentiels des contaminants issus des sables bitumineux sur la santé des poissons
26 173 Approche génomique de détection et de gestion d'algues nuisibles et toxiques
35 100 Élucidation de la relation entre les profils toxicogénomiques d'expression génétique et les répercussions biologiques fonctionnelles chez la truite arc-en-ciel et des jeunes individus de Daphnia magna
97 200 Évaluation de la toxicité de contaminants nouveaux pour des organismes aquatiques au moyen de la génomique
17 577 Évaluation du rôle de la variation génétique dans l'adaptation aux changements climatiques chez les oiseaux de mer du Canada
53 150 Utilisation de la toxicogénomique chez la grenouille des bois et du parcours des résultats indésirables pour la surveillance des incidences environnementales de l'exploitation industrielle des sables bitumineux
51 500 Nouveaux biomarqueurs de stress pour étudier les incidences des changements environnementaux de grande portée sur la santé de la faune
Pêches et Océans Canada
66 101 Délimitation des stocks de sébaste atlantique (Sebastes mentella) d'après l'analyse génétique d'otolithes conservés
192 668 Recherche rapide de SNP et cartographie génétique par séquençage de nouvelle génération : promotion des outils et de l'expertise d'une gestion fondée sur la génomique des organismes marins utilisés ou non comme modèles
96 226 Développement de marqueurs génétiques moléculaires pour l'étude de la sélection liée au climat et application à l'analyse de stocks à constitution génétique mixte du saumon atlantique de l'Atlantique Nord-Ouest
14 885 Approche génomique et télémétrique de mesure de la structure des populations de morue franche et son application à l'efficacité des aires marines protégées
144 167 Caractérisation génomique de saumons sauvages physiologiquement fragilisés
60 850 Détermination et caractérisation de l'état de porteur du virus de la nécrose hématopoïétique infectieuse chez le saumon rouge à l'aide d'outils génomiques
79 573 Utilisation de la génomique des poissons de l'Arctique en tant qu'indicateur de l'intégrité et du changement de l'écosystème
65 530 Étude génomique comparative in vivo du variant faiblement pathogène du virus de l'anémie infectieuse du saumon
Santé Canada
194 000 Caractérisation génomique d'isolats d'importance clinique de Campylobacter et de Listeria d'origine alimentaire ayant une incidence sur la santé publique
228 000 Immunotoxicogénomique et allergies alimentaires : mise au point d'une épreuve génomique pour l'analyse des contaminants chimiques dans les aliments modulant les voies des allergies alimentaires
220 000 Caractérisation génomique de tissus de souris transgéniques P53+/- exposées à des composés carcérogènes génotoxiques et non génotoxiques pour la mise au point de méthodes de dépistage à court terme du cancer
150 000 Analyse génomique de cellules souches mésenchymateuses en vue de la mise au point de méthodes diagnostiques à haut débit pour le dosage des ingrédients médicamenteux et des contaminants tumorigènes dans les produits de santé à base de cellules souches
400 000 Intégration de paramètres génomiques à la toxicologie réglementaire
258 000 Toxicogénomique appliquée à la toxicologie des mélanges : une approche de protéomique à fondement génomique pour l'identification de marqueurs biologiques de l'exposition à des mélanges complexes de produits cancérogènes présents dans l'environnement et de leurs effets
Conseil national de recherches
1 353 687 Programme phare d'amélioration du blé : Augmentation de la tolérance à la fusariose et à la rouille
1 213 187 Programme phare d'amélioration du blé : Sélection assistée par la génomique
1 234 118 Programme phare d'amélioration du blé : Stress abiotique
67 529 Programme phare d'amélioration du blé : Développement de graines
931 479 Produits biologiques ultérieurs : Développement de la technologie de soutien
Ressources naturelles Canada
448 000 Génomique appliquée à l'amélioration génétique des essences forestières et à la santé des forêts
180 000 Écogénomique de la tordeuse des bourgeons de l'épinette : de la dynamique des populations à leur réduction
272 000 Diagnostic et surveillance des maladies des essences forestières par des méthodes de génomique de nouvelle génération
38 000 Mise au point d'une méthode de détection de l'ARNm par transcription inverse et amplification isotherme par clivage invasif pour l'évaluation de la viabilité du nématode du pin dans les produits du bois
216 000 Génomique des interactions arbre-microorganismes
156 000 HApInomics : génomique intégrative de Agrilus planipennis et de ses hôtes
Agence de la santé publique du Canada
80 304 Effet modificateur des polymorphismes génétiques intervenant dans le métabolisme du folate et de la vitamine B12 sur la relation entre l'apport en folate et de vitamine B12 et sur le bilan vitaminique
94 475 Possibilités d'utilisation des biomarqueurs protéomiques de l'inflammation pour prévoir rapidement le risque de diabète de type II et surveiller la réaction à une intervention nutritionnelle à la vitamine D
92 654 Nouvelle technologie d'évaluation de la pharmorésistance du VIH – un modèle d'intégration des techniques de séquençage de nouvelle génération et d'analyse des données
94 475 Identification de cibles pour la surveillance de la dissémination des gènes de la résistance aux carbapénèmes chez les Entérobactériacées
141 712 Association de la carence en vitamine D et des variants génétiques connexes avec la tuberculose active et l'infection tuberculeuse dans une cohorte canadienne
132 265 Détermination de la signature des réactions immunitaires spécifiques au Mycobacterium tuberculosis pour distinguer l'infection tuberculeuse active de l'infection tuberculeuse latente
85 027 Caractérisation moléculaire de Salmonella Enteritidis pour la lutte contre les maladies d'origine alimentaire
94 475 Amélioration de l'exactitude de l'annotation automatisée du génome des procaryotes
236 187 Outil de génosérotypage rapide pour la classification des sérovars de Salmonella
283 423 Données génomiques et protéomiques à haut débit appliquées à l'épidémiologie moléculaire en santé publique : déroulement des travaux en laboratoire de nouvelle génération pour l'étude des maladies bactériennes d'origine alimentaire et hydrique et les interventions en cas d'éclosions et d'endémie
141 712 Application de la génomique comparative à l'identification des sous-groupes de Escherichia coli shigatoxinogènes et des marqueurs pangénomiques fréquemment associés à la maladie chez l'être humain

Annexe 2 – Indicateurs quantitatifs de la performance

Chercheurs et techniciens

Il s’agit du nombre des chercheurs et des techniciens, par ministère ou agence, travaillant à des projets financés par l’IRDG. Toutes les personnes ayant travaillé aux projets sont prises en compte, comprenant sans s’y limiter celles dont les services ont été payés par des fonds de l’IRDG.

Nombre de chercheurs et de techniciens
AAC MPO EC SC CNRC RNCan ASPC EEQ SAE Total
Chercheurs scientifiques 31 11 19 16 53 15 30 30 69 274
Professionnels de recherche 5 7 11 22 15 13 14 17 34 138
Techniciens 87 15 21 10 87 17 6 23 37 303
Chercheurs invités/boursiers postdoctoraux 10 1 7 6 20 15 3 5 0 67
Étudiants des deuxième et troisième cycles 26 2 5 3 0 5 3 2 6 52
Étudiants du premier cycle 0 2 10 1 3 4 9 25 0 54
Agents administratifs 0 0 4 0 0 0 0 1 0 5
Total 159 38 77 58 178 69 65 103 146 893
Total des ETP 82,9 10,3 29,5 24 92,6 38,6 22,2 28,8 51,5 380,4

Collaborations

Il s’agit des collaborations entre les ministères et les agences exprimées par le nombre de personnes ayant collaboré aux projets de recherche. Les personnes ayant collaboré à un projet sont considérées comme des collaborateurs de recherche lorsqu’elles relèvent d’une organisation autre que celle dont relève le scientifique responsable du projet et qu’elles ont participé directement à sa réalisation. 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’international.

Nombre de collaborateurs
AAC MPO EC SC CNRC RNCan ASPC EEQ SAE Total
Universités (canadiennes) 12 6 26 7 9 9 14 12 1 96
Universités (étrangères) 20 0 17 2 5 10 1 21 2 78
Autres organisations de recherche de l’étranger 13 6 3 2 2 5 4 4 0 39
Autres organisations de recherche canadiennes 5 1 5 0 2 1 0 4 0 18
Secteur privé 3 3 6 2 0 2 1 2 1 20
Autres ministères 11 3 17 10 1 2 6 21 6 77
Autres organisations du secteur public telles que les provinces et les municipalités et les ONG 2 5 6 0 1 3 7 1 2 27
Participation à des comités nationaux ou internationaux s’occupant de génomique 9 0 3 3 0 3 0 2 5 25
Comités nationaux ou internationaux de spécialistes en génomique 1 0 14 0 0 0 0 0 0 15
Total 76 24 97 26 20 35 33 67 17 395

Contributions scientifiques par ministère

Les contributions scientifiques sont les informations et les publications scientifiques produites en 2012-2013, qui ont été acceptées, qui sont sous presse ou qui ont été publiées, notamment sur le Web. 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 l’année financière visée par le rapport. Les ébauches d’articles et d’autres textes ne sont pas considérées comme des contributions. Les contributions des années antérieures ne sont pas comprises non plus.

Nombre de produits en R-D
AAC MPO EC SC CNRC RNCan ASPC EEQ SAE Total
Publications dans des revues à comité de lecture 61 13 20 17 9 42 12 16 4 194
Publications dans les comptes rendus de conférences à comité de lecture 7 - 1 6 0 5 8 0 2 29
Rapports techniques 0 1 5 0 0 0 2 0 1 9
Livres (édités, rédigés) 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Autres publications (ex. chapitres de livre, monographies, résumés, notes, revues professionnelles, etc.) 12 1 4 0 0 21 3 1 1 43
Affiches présentées à des conférences 32 - 6 29 2 27 18 2 5 121
Exposés présentés à des conférences 19 12 9 8 0 20 6 12 16 102
Présentations à des conférences nationales 5 0 5 5 0 20 10 1 1 47
Présentations à des conférences internationales 31 2 7 11 3 9 8 3 4 78
Participation active à des conférences nationales (organisation, présidence, groupes d’experts, etc.) 5 0 4 0 0 4 5 0 0 18
Participation active à des conférences internationales (organisation, présidence, groupes d’experts, etc.) 10 0 3 3 0 3 1 2 4 26
Postes au comité d’édition de revues nationales et internationales (à l’exclusion des comités de lecture) 17 3 4 0 0 4 2 6 1 37
Apport à des bases de données ou à des banques génomiques 16 4 13 5 0 17 0 0 0 55
Nouvelles bases de données ou banques de génomique 6 0 1 0 2 6 1 0 1 17
Prix, distinctions 2 1 2 1 1 1 0 0 4 12
Total 224 37 84 85 17 179 76 43 44 789

Produits de communication

Nombre de produits de communication
AAC MPO EC SC CNRC RNCan ASPC EEQ SAE Total
Entrevues accordées aux médias 3 7 5 0 3 0 0 0 2 20
Communiqués de presse et annonces 1 - 1 0 1 0 1 0 0 4
Articles de journaux et de revues 6 2 0 0 17 0 0 0 0 25
Exposés 0 - 1 0 0 0 0 4 0 5
Brochures, fiches de renseignements, pages Web 2 2 3 0 1 1 1 0 0 10
Total 12 11 10 0 22 1 2 4 2 64

Transferts des connaissances et de la technologie

Nombre de transferts de connaissances et de technologie
AAFC DFO EC HC NRC NRCan PHAC EEQ SAE Total
Activités d’information 9 1 7 12 0 0 8 1 1 39
Ententes de transfert de matériel 27 0 0 0 9 0 0 0 1 37
Transfert de modes opératoires normalisés 4 0 1 0 0 0 1 0 2 8
Divulgations 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Brevets en application, demandes de brevets, brevets délivrés 16 0 0 1 0 0 0 0 0 17
Permis délivrés 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1
Nouvelles ententes de collaboration officielles, nouveaux modes opératoires normalisés 0 1 3 0 0 0 0 0 0 4
Ateliers de transfert de connaissances avec les parties intéressées et les utilisateurs 1 1 7 0 0 0 0 18 2 29
Demandes de comptes rendus de travaux et de collaborations 28 6 0 1 0 0 1 0 0 36
Total 85 9 19 14 9 0 10 19 6 171

Outils et méthodes de recherche

Il s'agit des outils et des méthodes de recherche qui ont été mis au point en 2012-2013, de ceux qui ont été mis au point durant les phases antérieures de l'IRDG s'ils ont été achevés en 2012-2013, 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 MPO EC SC CNRC RNCan ASPC EEQ SAE Total
Outils de recherche 16 0 13 9 2 4 5 2 4 55
Méthodes de recherche 8 0 10 3 5 3 7 2 1 39
Total 24 0 23 12 7 7 12 4 5 94

Annexe 3 – Principaux résultats obtenus en 2012-2013

Recherche interministérielle concertée suivant des priorités partagées et objectifs communs sur des problèmes pertinents pour les mandats de plusieurs ministères

Projet sur les espèces envahissantes et de quarantaine

Protection de la biodiversité et des échanges commerciaux du Canada contre les répercussions du changement global par l'amélioration de la capacité de surveiller les espèces étrangères et de quarantaine envahissantes

Ministères/organismes participants : AAC, ACIA, EC, MPO, CNRC, RNCan

Coordination scientifique : AAC

Gestion du projet : ACIA

Le projet sur les espèces envahissantes et mises en quarantaine est une collaboration entre 28 chercheurs principaux travaillant dans six ministères ou organismes (AAC, ACIA, MPO, EC, RNCan, CNRC). Ce projet est centré sur la protection de la biodiversité et des échanges commerciaux du Canada contre les répercussions du changement global par l’amélioration de la capacité de surveiller les espèces étrangères et mises en quarantaine envahissantes. Ces espèces peuvent entraîner des pertes économiques chiffrées en millions de dollars, conduire à des disputes commerciales et à la fermeture de frontières, provoquer des dommages irréversibles à l’environnement et nécessiter une vigilance et des réponses rapides en cas de découvertes de telles espèces au Canada.

Optimisation et normalisation des extractions d’acides nucléiques

Les objectifs de ce sous-projet sont d’optimiser et de normaliser les méthodes d’extraction des acides nucléiques afin de 1) préserver et archiver des tissus provenant de diverses collections fédérales et 2) collecter des échantillons en vrac sur le terrain pour une utilisation en détection directe sensible. Les protocoles pour l’extraction de l’ADN de divers échantillons ont été testés ou développés. Les amorces pour PCR ont été optimisées. Une épreuve de détection de l’ADN dans des échantillons bruts d’insectes est en cours de développement. L’équipe a sélectionné les meilleures trousses commerciales pouvant être utilisées à cette fin et a publié des protocoles pour l’extraction d’ARN double brin de virus de plantes. L’équipe a aussi élaboré une procédure opératoire normalisée (PON) pour l’extraction d’ADN des échantillons de matière végétale provenant d’herbiers. Un prototype de dispositif à microcanalisations pour la concentration de champignons de tailles allant de 25 à 40 um a été développé et testé.

Code-barres des espèces aquatiques envahissantes posant les plus grands risques pour la faune indigène et le commerce du Canada

Les objectifs généraux de ce sous-projet sont de produire des résultats et des conclusions qui 1) permettront l’application par le MPO du Règlement imminent sur les espèces aquatiques envahissantes, qui fera partie de la nouvelle Loi sur les pêches ou la loi révisée; 2) aideront EC dans ses domaines de première responsabilité, Viabilité de l’écosystème – protection du capital national, et Protection de l’environnement – compréhension des risques cumulatifs. Ce projet est centré sur la production d’ensembles de données de référence sur des séquences d’ADN, afin d’avoir des capacités d’identification moléculaires des espèces aquatiques envahissantes clés, puis d’utiliser ces capacités pour le développement d’outils de détection moléculaire rapides et précis qui permettront d’améliorer la capacité du Canada à prévenir de nouvelles invasions aquatiques. L’équipe a évalué la qualité et les gènes des spécimens à des fins de codes-barres et a déterminé qu’il est nécessaire de procéder au prélèvement d’échantillons supplémentaires de poissons d’eau douce. Des espèces inscrites sur la liste des espèces envahissantes potentielles et des espèces étroitement apparentées à celles-ci ont aussi été évaluées pour s’assurer que des espèces interdites pourraient être différenciées d’autres espèces. Plusieurs collaborations ont été établies afin d’obtenir des échantillons provenant de collections de référence. L’équipe a élaboré des stratégies et des flux de travail pour le traitement des spécimens en laboratoire, et plus de mille spécimens de parasites ont été envoyés à des laboratoires à des fins de séquençage.

Code-barres des espèces envahissantes et justiciables de quarantaine des écosystèmes terrestres

Ce sous-projet est centré sur les espèces rencontrées dans des écosystèmes terrestres au Canada, qui sont justiciables de quarantaine ou qui ont une importance économique pour le Canada, en particulier en agriculture et en foresterie. Des taxonomies fiables et des méthodes d’identification précises et rapides sont des facteurs primordiaux pour la détection précoce, la surveillance et la gestion de ces espèces envahissantes et justiciables de quarantaine. Le principal objectif est de produire des bibliothèques de codes-barres d’ADN qui fourniront des identificateurs de base pour la confirmation d’identité. Des deuxièmes et possiblement des troisièmes gènes à code-barres seront étudiés, en particulier quand ils pourraient aider à améliorer la distinction entre des espèces étroitement apparentées, récemment radiées. Des protocoles de laboratoire pour la production de codes-barres d’ADN ont été trouvés ou développés et testés. Une liste d’espèces d’arthropodes terrestres non indigènes au Canada a été compilée et mise à jour, et des échantillons de nématodes ont été prélevés. Des protocoles optimisés ont été suivis pour l’extraction de l’ADN de spécimens de la collection de l’Herbier national de champignons d’AAC (champignons de quarantaine dont l’hôte doit être un végétal)) et un certain nombre de taxons ont été séquencés. Des cultures ont été obtenues pour dix des pathogènes fongiques des forêts les plus indésirables, tels que déterminés par RNCan, l’ACIA et les pathologistes des forêts canadiennes, ainsi que pour des champignons agricoles de quarantaine qui ne se trouvaient pas dans la Collection canadienne d’AAC de cultures fongiques, et leur ADN a été extrait. L’équipe a optimisé les conditions expérimentales pour la détermination rapide des séquences des échantillons potentiellement contaminés par Phytoplasma spp en utilisant des échantillons archivés de statut connu. L’équipe a conçu et optimisé de nouvelles paires d’amorces universelles pour les différents groupes cibles. Une collection de virus a aussi été mise sur pied et le développement de la collection de plantes envahissantes provenant d’herbiers se poursuit. La détection d’un nouveau scolyte non indigène dans les forêts du sud-ouest de la Colombie-Britannique a confirmé que cette espèce s’établit au Canada. Cette découverte a été communiquée à l’ACIA, l’organisme de réglementation de la quarantaine pour le Canada.

Détection directe des espèces envahissantes et justiciables de quarantaine

Pour ce sous-projet, plusieurs thèmes ont été développés afin d’évaluer l’application des méthodes de séquençage de nouvelle génération pour la détection de divers groupes d’espèces envahissantes dans des échantillons prélevés dans l’environnement. Chaque thème traite d’un besoin pratique réel soit pour détecter des espèces envahissantes dans une matrice qu’on ne pensait pas utilisable précédemment, soit pour améliorer et étendre radicalement les méthodes de détection actuelles avec comme objectif ultime d’incorporer directement ces nouvelles méthodes dans les programmes de tests de surveillance et de diagnostic du gouvernement fédéral. L’équipe a obtenu des échantillons pour déterminer l’efficacité du séquençage de nouvelle génération pour l’identification d’espèces dans des échantillons bruts d’insectes. Elle procède actuellement à d’autres prélèvements d’écorces et de scolytes de rondins de cinq espèces d’arbres naturellement attaqués provenant des régions côtières et de l’intérieur de la Colombie-Britannique. L’équipe a jusqu’à présent récupéré plus de 38 espèces de scolytes parmi les 161 000 scolytes identifiés à ce jour. Neuf individus d’un scolyte non indigène nouveau en Colombie-Britannique ont aussi été identifiés. Les échantillons initiaux de scolytes ont été normalisés en vue du séquençage de nouvelle génération, et on procède à l’heure actuelle au prélèvement de pucerons. L’échantillonnage de virus infectant les arbres fruitiers et les vignes a été complété et l’isolement de l’ARN double brin a été complété. Des procédures d’extraction d’acides nucléiques ont été déterminées, procédures qui permettraient la détection et l’identification fiables des virus présents dans des échantillons criblés au moyen d’un séquençage de nouvelle génération pour la recherche d’espèces envahissantes étrangères.

Bioinformatique

L’objectif de ce sous-projet était de créer une plateforme de cyber-infrastructure pour gérer et analyser les données produites par les autres sous-projets. L’objectif est d’obtenir une plateforme de biodiversité qui comprend les outils et les archives nécessaires pour stocker les renseignements reliés aux échantillons prélevés dans l’environnement et aux spécimens individuels, et de fournir la capacité de concevoir et d’exécuter des flux de travail d’analyse automatisés, de visualiser les résultats, d’exporter les données à tout moment pour une analyse externe et d’explorer des projets de métadonnées. Ce sous-projet a tiré profit d’un soutien en nature pour l’informatique, y compris du personnel de base en informatique, de l’infrastructure, et des applications établies à AAC par suite de projets pluri-ministériels précédents et de l’embauche récente de professionnels en informatique de la biodiversité. Tel que prévu à l’origine, des outils et des projets externes ont bonifié la plateforme de bioinformatique de la biodiversité quand certaines de leurs composants pouvaient être intégrés. Des discussions sont en cours avec le personnel de Services partagés Canada (SPC) et de la Direction des systèmes d’information d’AAC afin d’obtenir des collaborateurs provenant d’autres ministères du gouvernement ayant accès à cet environnement et de relever les défis de la politique TI. Les normes requises pour la saisie et la gestion des données sur les spécimens de végétaux types, l’extraction de l’ADN et les renseignements sur le séquençage ont été évaluées et mises en œuvre dans un chiffrier personnalisé en tant qu’étape intermédiaire jusqu’à ce que les collaborateurs des autres ministères soient en mesure d’accéder directement à la base de données du projet. Les modifications requises pour permettre à la base de données sur les spécimens d’AAC de servir d’archives pour les données du projet d’IRDG sont presque terminées. Trois plateformes de séquençage ont été utilisées. Pour le séquençage de Sanger, on a développé et partagé avec l’équipe des protocoles pour la préparation et le traitement de cibles individuelles pour des produits optimaux de PCR, et des échantillons sont maintenant soumis par l’équipe pour séquençage sur une base routinière. Pour le séquençage 454, la plateforme a été améliorée et est disponible pour le séquençage de cible planifié dans le cadre du projet. Les plus grandes longueurs des lectures de séquence fourniront une puissance de résolution des données supplémentaire significative. Pour le séquençage Illumina, la plateforme a été améliorée afin de fournir un format à grand débit (jusqu’à 600 Gb par analyse) de lectures courtes jumelées (2 x 100 bp), fournissant ainsi une plus grande flexibilité pour la programmation des séquençages. Les protocoles pour la préparation et le traitement des échantillons à des fins de séquençage ont été distribués aux collaborateurs. L’équipe a dispensé une série d’ateliers techniques d’une journée sur la bioinformatique pour former les collaborateurs.

Projet de salubrité des aliments et de l’eau

Accroissement de la salubrité des aliments et de l’eau au Canada grâce à une initiative fédérale intégrée en génomique

Ministères/organismes participants : AAC, ACIA, EC, SC, ASPC et CNRC

Coordination scientifique : SC

Gestion du projet : SC

Le projet de Salubrité des aliments et de l’eau est une collaboration entre six ministères et organismes (AFC, ACIA, EC, SC, CNRC et ASPC) afin de développer les outils et l’infrastructure nécessaire pour appliquer des méthodes basées sur la génomique pour l’isolement, la détection et la caractérisation de pathogènes. Il est centré sur les espèces Escherichia coli vérotoxinogènes (VTEC) et Salmonella Enteritidis (SE). Il comprend le développement d’un système fédéral intégré pour gérer, stocker et fournir un accès libre aux données de génomique, aux méthodes basées sur la génomique pour accroître la discrimination des critères d’évaluation des risques et améliorer l’identification des sources de pathogènes. Les activités sont organisées suivant trois thèmes principaux : 1) Isolement et détection; 2) Production de l’information; 3) Bioinformatique.

Isolement et détection :

le principal produit livrable de ce thème est le développement d’outils pour isoler et détecter VTEC dans une variété d’aliments, l’eau et des matrices de l’environnement. Toutes les activités pour 2012-2013 ont été complétées comme prévu. Des progrès appréciables ont été réalisés pour finaliser une procédure de concentration et de récupération de VTEC du bœuf haché et des légumes-feuilles. Des progrès ont aussi été réalisés pour la différentiation des bactéries vivantes des mortes en utilisant un marquage métabolique combiné à une capture de cellules par anticorps. Ce dernier élément est en cours d’intégration dans une plateforme de capteurs à guide d’onde de type PWEF (photonic wire evanescent field) à microcanalisations pour améliorer la sensibilité et réduire le temps requis pour une analyse. Des travaux continuent pour adapter des épreuves à plusieurs plateformes avec le potentiel pour automatiser la procédure. Un prototype pour la concentration et la capture de la cible basé sur une séparation magnétique dans un dispositif à microcanalisations a été fabriqué en utilisant du matériel en matière plastique peu coûteux. Une unité basée sur la force centrifuge a aussi été conçue pour la détection, par hybridation, de plusieurs produits de PCR. Cette conception permet le traitement parallèle de plusieurs cibles et réduit au minimum les volumes de réactifs et d’échantillon nécessaires. Un prototype a été fabriqué et son efficacité d’hybridation fait actuellement l’objet de tests.

Production d’information :

toutes les activités de ce thème étaient en cours, malgré des délais dus à la sélection de souches, à la préparation de modèles et aux opérations de la plateforme de séquençage. Des ébauches de séquences de génome ont été acquises pour presque 220 isolats de VTEC et de SE, avec des souches supplémentaires échantillonnées prospectivement dont le génome devrait être séquencé au cours de la prochaine année financière. Des expériences de polissage de séquences et de peaufinage d’alignements pour les sous-ensembles sélectionnés de souches de référence (11 souches de VTEC et 9 de SE) ont commencé. Quand ces expériences seront terminées, ces génomes de référence seront annotés en fonction de leurs produits génétiques et des analyses génomiques comparatives et détaillées. Une surveillance de l’environnement a permis de détecter des VTEC non-O157 dans trois bassins hydrographiques et deux régions côtières. Bon nombre de ces isolats seront séquencés afin de savoir si ces souches posent un risque pour la santé humaine basé sur la comparaison de leur contenu génomique avec celui de souches de référence de VTEC pathogènes.

Bioinformatique :

les produits livrables pour ce thème sont centrés sur : 1) la conception et le développement d’une plateforme informatique pour le stockage, la gestion, l’analyse de données sur des génomes microbiens et de métadonnées associées et sur la production de rapports sur ces données; 2) des ateliers de formation en bioinformatique centrés sur l’épidémiologie génomique. Des activités ont commencé en 2012-2013, à l’exception du recrutement de personnel qui a été retardé en raison de restrictions liées au Plan d’action de réduction du déficit/de réaménagement des effectifs affectant tous les ministères. À l’exception d’un poste, tous les postes ouverts ont été comblés en novembre 2012. Les outils de bioinformatique pour le stockage et l’annotation à grande échelle des génomes microbiens ont été développés. L’outil de visualisation du génome GView a été modifié afin de pouvoir visualiser jusqu’à plusieurs centaines de génomes microbiens, et comporte une interface améliorée. Des pipelines phylogénomiques ont été développés pour les génomes terminés et les ébauches de génome. Un outil informatique pour le typage in silico a été développé. Un consortium international d’experts en génie ontologique a été mis sur pied, et ces experts se rencontreront pendant la troisième année du projet et guideront les conceptions des bases de données. Les activités de formation en bioinformatique sont en avance sur le calendrier : des ateliers ont été développés et tenus portant sur UNIX, Perl et l’informatique ayant trait aux microbes. Un projet (1,56 M$) dans le cadre d’un appel d’offres de Génome Canada pour des projets en bioinformatique et en biologie informatique à grande échelle, pour étendre l’ontologie, les outils et la formation de cette plateforme, a été attribué au Dr Van Domselaar (PHAC), au Dr William Hsiao du British Columbia Centre for Disease Control (BCCDC), et à la Dre Fiona Brinkman de l’Université Simon Fraser, co-soumissionnaires. Cette expansion de la plateforme fournira un développement additionnel de l’ontologie de l’épidémiologie, une fonctionnalité additionnelle de la plateforme pour l’analyse pathogénomique, et permettra une meilleure intégration avec les systèmes de gestion de l’information des laboratoires et avec les systèmes de bases de données épidémiologiques des provinces.

Avancées commercialement intéressantes dans les domaines de la R et D en génomique ayant trait à la santé humaine

La bibliothèque d’anticorps développée et caractérisée par les chercheurs du CNRC est devenue un actif intéressant qui a poussé trois entreprises canadiennes à entamer des discussions avec le CNRC pour le développement de la nouvelle génération de thérapie ciblée des cancers – conjugués anticorps-médicament (CAM). Dans un communiqué de presse publié en janvier 2013, une de ces entreprises, AvidBiologics, a annoncé qu’elle collabore avec le CNRC afin d’étendre son principal secteur d’activité, et que ce partenariat transforme AvidBiologics en une entreprise chef de file en CAM avec un des secteurs de CAM les plus convaincants de l’industrie au niveau mondial.

De plus, la recherche en génomique réalisée par les chercheurs du CNRC dans le domaine des anticorps anticancers renforce la position du CNRC comme partenaire de choix pour la caractérisation des anticorps-drogues. Cette expertise a été critique pour aider l’entreprise canadienne Zymeworks à mobiliser plusieurs cycles de financement et à atteindre ses objectifs de développement avec son important partenaire du domaine pharmaceutique Merck. La chercheuse en chef, Maureen O’Connor du CNRC, a reçu le prestigieux prix Gervais Dionne en mai 2012 pour ce travail.

Utilisation de la génomique pour valoriser les cultures de céréales, de canola et de légumineuses

Une alliance de recherche à grande échelle a été établie avec l’objectif commun d’améliorer le rendement, la viabilité et la profitabilité du blé canadien au bénéfice des producteurs et de l’économie du Canada. L’Alliance canadienne du blé (ACB) comprend des contributions majeures du CNRC, d’AAC, de l’Université de la Saskatchewan et de la province de la Saskatchewan. Un accord formel de l’ACB entre ces participants a été signé le 6 septembre 2012. Le programme vedette d’Amélioration du blé canadien, financé en partie par l’IRDG, est la contribution du CNRC à l’ACB. Les organismes de recherche de l’ACB travailleront en collaboration vers un objectif commun, et feront participer aussi le secteur privé et d’autres organismes publics.

En 2012-2013, AAC a financé dix-neuf projets de l’IRDG suite à un appel d’offres lancé en 2011-2012. Un certain nombre de ces projets étaient basés sur des activités antérieures réalisées dans le cadre de l’IRDG, alors que d’autres représentaient de nouveaux domaines de recherche en génomique dans le cadre du Projet canadien de génomique des plantes cultivées, avec l’ajout de types de cultures clés et d’activités connexes.

Biodiversité, exploration génétique et analyse fonctionnelle pour l’identification et l’extraction de gènes de caractères souhaitables, y compris les mécanismes de résistance des plantes au stress biotique et abiotique et à la virulence des pathogènes et des insectes

La réduction de l’incidence des cas de rouille sur les céréales, même à des niveaux modérés, aura un impact majeur sur l’économie de la production des céréales au Canada. Les pertes annuelles actuelles estimées dues à la rouille sont de 200 M$. La principale défense contre le champignon responsable de la rouille des feuilles du blé, Puccinia triticina, a été la résistance génétique de la plante hôte. Toutefois, à l’exception du gène Lr34, de nombreux gènes résistants sont devenus inefficaces avec le temps. Les chercheurs d’AAC nous permettent de mieux comprendre les effets de l’expression et de l’interaction de Lr34 avec d’autres gènes de résistance afin d’arriver à créer des outils génétiques qui permettront aux sélectionneurs de blé d’obtenir une meilleure résistance durable à la rouille.

Les chercheurs utilisent aussi la génomique pour comprendre comment le pathogène de la rouille des feuilles agit sur le blé hôte. Des connaissances récemment acquises suite à la production de données génomiques (séquences génomiques complètes, expression des gènes pendant l’infection, etc.) sur la rouille des feuilles du blé ont conduit au développement d’une technique d’anticorps spécifiques, qui permet d’isoler des structures fongiques hautement pures du blé infecté, et ainsi d’analyser le protéome des facteurs de virulence que ce champignon utilise pour causer la maladie et affaiblir son hôte. Cette technique a rendu possible une approche comparative et génétique pour l’identification de tels facteurs de virulence fongique dans une population en ségrégation. Une réduction transitoire de la maladie a été obtenue en supprimant les gènes fongiques au moyen d’une technique de silençage génique. Cette recherche, grâce au développement d’épreuves de criblage pour des études sur le terrain, aidera à prévoir de nouvelles introductions fongiques potentiellement dangereuses en Amérique du Nord, et accélérera l’identification des génomes de blé dotés d’une résistance nouvelle ou accrue aux maladies de la rouille des céréales.

La rouille des tiges peut avoir des impacts majeurs sur les rendements du blé. Les gènes de résistance ont permis de prévenir efficacement une autre épidémie majeure depuis la dernière qui eut lieu dans les années 1950, mais la découverte récente du type de rouille des tiges hautement virulente Ug99 en Afrique a renforcé le besoin de continuer les recherches pour identifier de nouveaux gènes de résistance, comprendre la génétique et la biologie de la résistance et déployer des gènes de résistance dans de nouveaux cultivars. Sr9 est un gène de résistance à la rouille des tiges qui possède sept allèles. Le septième allèle récemment découvert confère une résistance à Ug99. Ce projet a conduit à l’élaboration d’une carte génétique améliorée de la région Sr9 et à l’identification de marqueurs d’ADN flanquants. Ces résultats aideront au clonage de Sr9 qui permettra de faire des avancées significatives sur la spécificité des gènes de résistance et pourrait possiblement permettre de concevoir des gènes donnant une résistance à large spectre dans le futur. Le développement de marqueurs spécifiques d’allèle pour la sélection assistée par marqueur aidera à incorporer l’allèle souhaitable dans de nouvelles variétés de blé résistantes à la rouille des tiges.

La brûlure de l’épi causée par le fusarium chez les céréales à petits grains et la fusariose de l’épi du maïs sont des maladies dévastatrices qui conduisent à un rendement faible et des grains de mauvaise qualité contaminés par des mycotoxines qui compromettent la salubrité et la compétitivité des aliments canadiens. Les chercheurs d’AAC utilisent des outils de génétique, de génomique et de protéomique pour étudier la résistance des plantes hôtes et les mécanismes d’infection par le fusarium. Ils ont identifié des gènes de plantes conférant la sensibilité au fusarium, et le séquençage de nouvelle génération est appliqué pour cartographier la résistance du blé et du maïs. Ils ont fait des progrès importants dans la caractérisation des gènes du fusarium mis en jeu dans la biosynthèse, la régulation et la pathogénicité des mycotoxines. Le développement d’une résistance stable chez les plantes améliorerait grandement les conditions économiques des cultivateurs et contribuerait à réduire la quantité de mycotoxines dans les céréales canadiennes.

Des travaux sont aussi réalisés pour améliorer notre compréhension des interactions compétitives entre les espèces de fusarium infectant le blé canadien, et de l’impact que ceci a sur la production totale de mycotoxines. En se concentrant sur des espèces recommandées par la Commission canadiennes des grains, des épis de blé ont été inoculés afin d’évaluer les interactions fongiques. Ceci a conduit à un profilage de l’expression des gènes pour surveiller l’impact d’une compétition interspécifique. Une collaboration avec des chercheurs de l’Institut des étalons nationaux de mesure du CNRC a permis l’accès à un spectromètre de masse sophistiqué pour l’identification des métabolites secondaires. L’appareil a permis d’accélérer la caractérisation de nouveaux métabolites bioactifs, certains décrits pour la première fois. Cette évaluation détaillée de la production de mycotoxines dans des isolats fongiques aidera au développement de règlements intelligents, de méthodes d’échantillonnage et de tests en temps optimal pour l’assurance de la qualité et de la sécurité.

La cécidomyie du blé entraîne des pertes annuelles de 60 à 300 millions de dollars pour les producteurs de blé au Canada, selon la sévérité de l’infestation. Le gène de résistance Sm1, qui inhibe la croissance des larves par antibiose, a récemment été incorporé dans des variétés qui contiennent un mélange de lignées avec et sans ce gène de résistance. Ce mélange est essentiel pour empêcher l’émergence d’insectes résistants au Sm1. À cette fin, l’industrie des grains de blé certifiés a besoin de marqueurs moléculaires pour identifier les lignées avec et sans Sm1. De tels marqueurs seraient aussi utiles pour les sélectionneurs de blé afin d’aider à l’incorporation de Sm1 dans de futures variétés. Le travail réalisé par AAC et financé dans le cadre de l’IRDG a conduit à la cartographie du gène Sm1 et au développement de plusieurs marqueurs situés d’un côté ou de l’autre du gène.

Le pourridié entraîne des millions de dollars de pertes annuelles de revenus pour les cultures de soja. Actuellement, l’utilisation de variétés résistantes constitue le principal moyen pour lutter contre cette maladie. La recherche en génomique a permis de découvrir des facteurs moléculaires qui déterminent la virulence pathogénique dans les plants de soja. Ces renseignements faciliteront la gestion de cette maladie et conduiront au développement de variétés résistantes.

Parmi les nombreux virus qui infectent le soja, le virus de la mosaïque du soja est l’obstacle le plus important à la production de soja au Canada. Cette infection entraîne des pertes de rendement de 35 à 50 % dans des conditions de terrain naturelles, et jusqu’à 100 % lors de flambées épidémiques sévères. L’utilisation de la résistance génétique est considérée comme l’approche la plus efficace et la plus durable pour le contrôle de ce virus, car elle est respectueuse de l’environnement et spécifique de la cible et fournit une protection fiable sans travail ni coût en matériel supplémentaire pendant la saison de croissance. En se basant sur les résultats obtenus lors de cycles de financement précédents dans le cadre de l’IRDG, des mutants cible-gène ont été produits, et on espère qu’ils constitueront de nouvelles sources de résistance au virus de la mosaïque du soja à utiliser lors de programmes de sélection de soja.

Les variétés de pomme de terre ayant une résistance accrue au mildiou réduiront les risques de pertes catastrophiques pour l’industrie, les coûts des intrants pour les producteurs et l’impact de la production des pommes de terre sur l’environnement parce que leur culture nécessitera moins d’intrants chimiques. Les approches génomiques visant à caractériser, identifier et incorporer les allèles bénéfiques de différentes sources de matériel génétique accélèrent le développement de variétés résistantes. De meilleurs protocoles de prélèvement d’ADN ont été élaborés et de nouvelles données ont été produites. Ils seront utilisés lors d’un projet pilote de sélection génomique.

La légionnaire bertha est un des principaux insectes nuisibles pour le canola dans l’ouest du Canada, entraînant des pertes de rendement estimées à 10-40 millions de dollars par an, même quand des insecticides sont appliqués à un coût d’environ 16,5 millions de dollars. La recherche en génomique permet d’accroître notre compréhension du génome et de la variété génétique de cette espèce nuisible, nous permettant d’envisager l’utilisation de stratégies de lutte basées sur la biologie plutôt que sur des produits chimiques. De nouvelles souches de baculovirus qui attaquent la légionnaire bertha ont maintenant été identifiées et séquencées, et plusieurs de ces souches à virulence élevée seront utilisées pour étudier des gènes qui pourraient être exploités dans la mise au point de nouvelles méthodes de lutte contre les cet insecte.

Les approches traditionnelles de sélection, dans lesquelles on sélectionne continuellement un petit nombre de caractères, en particulier dans le cas des cultures avec contraintes de qualité comme celles du canola et du blé, ont graduellement réduit la diversité génétique disponible et créé des goulots d’étranglements génétiques efficaces. La population mondiale croissante nécessitera une augmentation sans précédent de la productivité des cultures afin de répondre à la demande en aliments, en fibres, en combustible et autres bioproduits. L’identification et l’exploitation d’une gamme diverse de variations naturelles se retrouvant dans la base plus étendue de matériel génétique des espèces cultivées (y compris les géniteurs et les espèces sauvages) sont essentielles pour assurer la productivité et la viabilité des cultures. Un matériel génétique caractérisé avec des outils moléculaires est en cours de production. Il permettra un déploiement rapide des allèles favorables identifiés dans le cadre de programmes de sélection des cultures destinées à l’alimentation ou au bioraffinage.

La caméline cultivée (Camelina sativa) est une oléagineuse industrielle en émergence qui pourrait mener à une grande variété de bioproduits. Ses graines pourraient être utilisées dans les aliments destinés aux poissons et des produits protéinés uniques, alors que la paille s’avère prometteuse comme matière première pour la production de bioéthanol et comme source de composés chimiques industriels issus de la lignine. La caméline peut être bénéfique pour de nombreux intervenants, dont les producteurs agricoles, car elle peut être cultivée sur des terres plus marginales dans des régions arides comparativement à d’autres plantes oléagineuses. Elle pourrait permettre d’étendre la surface de production de graines oléagineuses de plus de 2 millions d’hectares, tout en offrant des bénéfiques économiques et agronomiques importants, tels des coûts d’intrants réduits et une meilleure tolérance au stress. Le défi consiste à intégrer un cadre de caractères souhaitables dans la plante de base. L’accès à une large collecte au niveau mondial de camélines génétiquement diversifiées, dont les caractères souhaitables sont en cours d’évaluation au moyen d’outils génomiques, est au cœur de ce projet. Entre autres choses, la recherche a jusqu’à présent montré qu’il est possible de réduire les concentrations de sinapine, un facteur antinutritionnel, grâce au silençage génique. Ceci a des implications importantes pour l’utilisation de la caméline comme nourriture des poissons.

L’avoine est une culture importante dans de nombreuses régions du Canada et fait partie d’une chaîne de produits de haute valeur avec des bénéfices documentés pour la santé humaine. Le maintien ou l’accroissement de la production d’avoine au Canada fournit des solutions d’assolement utiles, bénéficie aux parties prenantes industrielles et génère de l’intérêt pour l’avoine en tant qu’aliment santé. L’amélioration génétique en cours des variétés d’avoine dépend des ressources génomiques et des innovations en sélection moléculaire qui sont en compétition avec celles d’autres cultures, tout en y étant complémentaires. Le travail d’amélioration des cartes génétiques et physiques de l’avoine, grâce au développement d’une approche directe de génotypage basée sur la séquence et à des approches nouvelles basées sur la génomique pour comprendre la structure et les origines des chromosomes de l’avoine, a permis de mettre au point des tests génétiques fonctionnels qui seront utilisés par les sélectionneurs d’avoine pour retenir les variétés supérieures. Cette recherche complémente directement les travaux réalisés par d’autres chercheurs et est centrale aux technologies génomiques des programmes canadiens et internationaux de sélection de l’avoine.

L’agriculture commerciale repose sur les engrais azotés pour accroître les rendements des cultures. Toutefois, des impacts imprévus, liés à la pollution de l’air ou de l’eau, à une biodiversité réduite et au risque pour la santé humaine, sont un des défis environnementaux centraux du 21e siècle. Les cultures de légumineuses ne requièrent pas d’engrais azotés, car elles sont capables d’assimiler l’azote provenant de l’air en raison d’une relation symbiotique avec des bactéries du sol fixant l’azote. Le transfert de cette capacité à des cultures autres que des légumineuses constituerait un accomplissement transformationnel pour l’agriculture durable. La recherche en génomique permet une identification et une caractérisation fonctionnelle rapides des gènes contrôlant l’interaction des légumineuses avec les bactéries du sol – connaissance nécessaire pour atteindre cet objectif. Un des gènes de légumineuse essentiel requis pour l’infection rhizobienne a été identifié dans le cadre de ce projet, et un nouveau paradigme régulateur pour ce processus a été décrit.

La génomique est utilisée pour identifier de nouvelles enzymes hautement actives dans le rumen afin d’améliorer la viabilité et la gestion des secteurs de l’agriculture et de l’environnement au Canada. Ces enzymes pourraient être utilisées comme additifs alimentaires, dans des systèmes de conversion de la biomasse ou pour d’autres utilisations industrielles. Des échantillons ont été prélevés sur des animaux dont la capacité de digestion efficace de la matière lignocellulosique dans le rumen varie afin de découvrir les enzymes qui sont exprimées différentiellement chez les animaux les plus efficaces. La découverte d’enzymes hautement actives pourrait permettre de réduire le coût des aliments du bétail en améliorant la valeur nutritive des fourrages fibreux, d’améliorer la productivité et de réduire les extrants nuisibles pour l’environnement.

Diffusion des découvertes en génomique par le biais de la bioinformatique et d’outils physiques afin d’améliorer l’accès au matériel et aux données biologiques, et de soutenir et d’accélérer l’adoption et la commercialisation de nouvelles technologies

La compréhension de la fonction d’un génome et la relation avec les génomes d’autres espèces est un processus hautement complexe qui progresse avec la détermination de nouvelles séquences. On a besoin d’investir dans le développement de nouvelles façons d’exploiter les données en génomique qui ont été générées à ce jour et qui sont en cours d’obtention (p. ex. séquences de génomes et profils métagénomiques). Suite à des avancées significatives dans le domaine des interactions humains-ordinateurs, des interactions multi-touches et multi-personnes sont maintenant possibles pour permettre une interprétation collaborative de données génomiques et métagénomiques complexes. L’équipe de recherche a évalué un certain nombre de plateformes d’analyse (Microsoft Surface, GenGIS) et a déterminé que GenGIS convenait au travail requis.

Amélioration de l’efficacité en matière de sélection des plantes

La gestion de la reproduction des cultures a un profond impact sur le secteur agricole : elle est essentielle au développement de cultures hybrides, au maintien des rendements dans un climat changeant, à notre réponse aux défis environnementaux et réglementaires et à la limitation des croisements éloignés. La pollinisation dépend d’interactions complexes entre des protéines du pollen et des stigmates, et la germination est sensible au stress thermique. Des protéines du pollen et des stigmates importantes pour la pollinisation ont été identifiées et caractérisées, et le potentiel d’enzymes spécifiques du métabolisme des hydrates de carbone pour accroître la tolérance du pollen à la chaleur a été montré.

L’amélioration génétique des cultures pour répondre aux défis agronomiques et environnementaux posés aux producteurs et satisfaire aux exigences de qualité des consommateurs et aux besoins de l’industrie en matière de transformation est un facteur clé au maintien d’un secteur agricole viable et rentable au Canada. Les technologies développées à partir de cette recherche accélèrent l’amélioration génétique des cultures en complémentant les approches classiques de sélection et en modifiant le génome de façon déterminée. Des matériels génétiques de pointe peuvent donc être générés plus rapidement et plus économiquement pour répondre aux besoins des producteurs, des consommateurs et de l’industrie. La recherche est centrée sur la caractérisation de la recombinaison de l’ADN et les processus de réparation chez les plantes, de même que sur l’évaluation de stratégies pour manipuler ces processus. Ce projet est une combinaison d’efforts appliqués pour évaluer et optimiser des stratégies dérivées de résultats préliminaires obtenus lors de travaux précédents, ainsi que d’études sur la biologie des processus de recombinaison de l’ADN pour découvrir de nouveaux facteurs qui pourraient être utilisés pour améliorer la fréquence de recombinaison homologue dans les cellules méiotiques et végétatives. Ces travaux combinent une recherche au moyen de systèmes modèles, qui permettent une évaluation et une mise au point plus rapides de stratégies expérimentales, avec la mise en œuvre de quelques technologies pour Brassica napus et Camelina sativa.

Les peptides de pénétration cellulaire sont de courtes chaînes d’acides aminés qui peuvent faciliter le mouvement de diverses molécules (de nanoparticules ou de petites molécules chimiques jusqu’à de grands fragments d’ADN) à travers la membrane cellulaire, qui seraient autrement incapables de vaincre la barrière de perméabilité. Les connaissances résultant des études de génomique et le transfert de ces connaissances dans des applications utilisées dans les programmes de sélection des cultures sont grandement dépendants de la capacité technologique à faire pénétrer des séquences nucléiques ou des protéines comme les nucléases dans des cellules. Ce projet de recherche s’appuie sur des découvertes précédentes afin de mieux développer la technologie pour transformer ou modifier de manière déterminée le noyau, les chloroplastes et les mitochondries dans une cellule et pour valider et déployer cette technologie dans différentes cultures.

Utilisation des connaissances en génomique et prestation de conseils aux fins de la gestion des pêches et des océans

Pour la phase V de l’IRDG, huit projets de recherche en génomique sont en cours au MPO afin d’améliorer la compréhension de l’impact des pêches sur la génétique et la structure des populations de tambours rouges, de morues de l’Atlantique, de saumons de l’Atlantique et de poissons de l’Arctique ainsi que l’effet du potentiel de la sélection basée sur le climat sur ces poissons; développer de nouveaux marqueurs génétiques au moyen du séquençage de nouvelle génération pour la gestion basée sur la génomique des ressources aquatiques; évaluer la réponse immunitaire du saumon au virus non pathogène de l’anémie infectieuse du saumon et à l’exposition subséquente à des souches pathogènes; caractériser la génomique de l’état de porteur du virus de la nécrose hématopoïétique infectieuse chez le saumon sockeye et le saumon du Pacifique physiologiquement compromis. Sept des huit projets ont atteint la majorité de leurs objectifs de recherche et sont sur la bonne voie pour obtenir les résultats escomptés; les objectifs d’un des projets ont été modifiés en raison de problèmes d’échantillonnage imprévus.

Parmi les exemples de résultats et de conclusions des projets de recherche en génomique du MPO de la phase précédente de l’IRDG, on retrouve :

Différenciation des populations de capelans dans le nord-ouest de l’Atlantique

Le capelan est une espèce clé de poisson fourrage exploitée commercialement, qu’on retrouve dans les eaux boréales du Pacifique Nord et de l’Atlantique Nord, avec quatre populations présumées habitant dans le nord-ouest de l’Atlantique, en se basant sur des données méristiques et morphométriques, sur les étiquettes récupérées et la distribution saisonnière. Les chercheurs ont examiné la structure de la population de capelans dans le nord-ouest de l’Atlantique canadien en utilisant des méthodes basées sur la génétique et les résultats de leurs études suggèrent des groupements quelque peu différents de la structure utilisée à l’heure actuelle pour la gestion des pêches; ils indiquent par ailleurs que certains changements aux pratiques de gestion pourraient être nécessaires.

Interactions hôte-parasite : une approche de génomique fonctionnelle pour caractériser les réponses des salmonidés au pou du saumon

Cette recherche a été intégrée à un projet de recherche financé par Genome BC, intitulé Genomics in Lice and Salmon (GiLS). Cette recherche combinée a contribué à des avancées sans précédent dans le domaine de la génomique du pou du poisson. Les outils de génomique comprenaient une nouvelle biopuce de 38 K, et une série de plus de 100 microsatellites variables comme marqueurs moléculaires pour le pou du saumon a été développée. Ces outils ont été appliqués à des analyses de transcription génique (développement d’une biopuce et PCRq) et à des analyses d’interactions chimiques fondamentales pour l’identification de cibles de vaccin et l’analyse des espèces et des populations. L’analyse du pou du saumon dans les populations de Colombie-Britannique, et plus largement dans les océans Pacifique et Atlantique, a mis en évidence un flux de gènes quasi libre dans les populations de ces deux bassins océaniques, probablement le résultat du parasitisme de salmonidés hôtes fortement migratoires. Des expériences comparatives d’infection ont mis en évidence une diversité de mécanismes de réponse au pou du saumon parmi les espèces de saumon et donné des indications sur le développement précoce de la résistance naturelle.

Surveillance génétique et conservation des bélugas dans l’ouest de l’Arctique canadien

Pour ce projet, on a étudié la structure génétique de la population dans des groupes de bélugas dans la mer de Beaufort afin d’identifier des unités de gestion pour surveiller les effets de l’activité humaine et les impacts du changement climatique. Les zones utilisées pour les rassemblements estivaux des bélugas dans le delta de la rivière Mackenzie ont été désignées dans le cadre de la Tarium Niryutait Marine Protected Area, avec comme objectif de conservation le maintien de la santé génétique et de l’intégrité des groupes de bélugas. Les résultats suggèrent qu’il existe une structure sociale dans la population de bélugas de la mer de Beaufort. Étant donné que les bélugas capturés durant la chasse dans la mer de Beaufort sont en grande majorité des mâles, cet ensemble de données permet d’étudier les profils de parenté dans les groupes de bélugas mâles.

Utilisation de marqueurs génétiques pour l’identification des espèces et la détermination de la structure des populations d’espèces aquatiques envahissantes

Les profils génétiques des populations peuvent apporter un éclairage sur de nombreux aspects des populations naturelles d’importance pour la conservation, la gestion des ressources et de l’écosystème. Des méthodes de génomique ont été utilisées pour identifier des espèces de tuniciers qui envahissent la Colombie-Britannique et l’Oregon et caractériser leurs populations. Les structures des populations seront comparées aux cartes de vecteurs d’invasion afin de mieux comprendre comment ces espèces peuvent se propager dans le nord-ouest du Pacifique et de déterminer les options d’intervention possibles pour limiter leur progression vers de nouveaux endroits.

Caractérisation microbienne de l’eau produite et son influence sur la communauté microbienne dans un environnement marin autour des plateformes de production de gaz et de pétrole au large

Les microorganismes jouent des rôles essentiels dans les processus globaux allant du recyclage de la matière présente dans l’air, l’eau et le sol au déclenchement ou à la prévention de maladies chez les plantes, les animaux et les humains. Jusqu’à récemment, les outils pour répondre aux questions fondamentales sur les structures naturelles des populations microbiennes faisaient défaut. L’objectif de ce projet était de caractériser les populations naturelles de microorganismes dans l’écosystème autour de la plateforme Hibernia et dans l’eau produite par les plateformes de production de gaz et de pétrole. Les microorganismes clés qui peuvent servir de microorganismes traceurs pour l’eau produite ont été identifiés et quantifiés. Avec de meilleures méthodes de détection, ces microorganismes signatures particuliers peuvent être utiles comme marqueurs pour la surveillance de la dispersion de l’eau produite dans les eaux environnantes. Les connaissances acquises lors de ce projet seront utiles pour le développement de futurs protocoles réglementaires et l’élaboration de politiques.

Connaissances en génomique pour le système réglementaire de santé canadien

Évaluation génomique des contaminants chimiques des aliments conduisant à des allergies alimentaires

Une épreuve de culture de cellules a été développée pour la mesure des effets de contaminants chimiques sur les voies immunitaires liées aux allergies alimentaires. Cette épreuve a été utilisée pour un composé chimique immunostimulateur connu, un immunodépresseur connu et deux nanomatériaux à base de carbone qui peuvent contaminer les aliments. Les résultats montrent que les composés chimiques immunomodulateurs ainsi que les nanomatériaux modifient les réponses immunitaires des cellules à un allergène. Au moyen d’épreuves de PCR à haut rendement sur plaques, des cellules immunitaires traitées avec des nanomatériaux ont été soumises à des analyses génomiques afin de lier les modifications de la fonction immunitaire aux changements de l’expression génique. Des cellules immunitaires ont aussi été préparées à des fins d’analyse protéomique au moyen de techniques de spectrométrie de masse afin de déterminer les modifications des quantités de protéines et les modifications post-traductionnelles. Des méthodes d’extraction, de purification et d’analyse des protéines sont actuellement en cours de développement, ainsi que des études sur des souris, afin de voir si les résultats obtenus avec les cultures de cellules s’avèrent aussi dans des organismes animaux entiers. À ce jour, les produits livrables de ce projet sont conformes aux objectifs fixés, et un manuscrit a été préparé qui, une fois publié, donnera des renseignements aux toxicologues et aux organismes de réglementation.

Mise au point d’essais biologiques pour déterminer la cancérogénicité à court terme de produits chez des souris transgéniques

L’isolement de microARN d’organes de souris traitées avec une variété de produits cancérogènes a été complété. Le profilage des microARN est en cours et plusieurs manuscrits sont en préparation.

Approche génomique pour des analyses risques/bénéfices de produits de santé à base de cellules souches

Les cellules souches constituent une technologie émergente présentant un formidable potentiel pour le traitement de maladies pour lesquelles il n’existe pas de remèdes. Les cellules souches d’adultes sont particulièrement prometteuses, car elles fournissent un moyen d’éviter les problèmes éthiques et sociaux posés par l’utilisation de cellules dérivées d’embryons. Toutefois, l’utilisation de cellules souches d’adultes dans un environnement de soins de santé n’est pas sans risque. Il est actuellement de la responsabilité de Santé Canada d’évaluer ces risques et de s’assurer que les produits de santé à base de cellules souches sont sécuritaires et efficaces. Le financement dans le cadre de l’IRDG à SC aide au développement d’outils diagnostics qui permettront une évaluation exhaustive des risques et des bénéfices associés à l’utilisation thérapeutique des cellules souches d’adultes. Au cours des deux premières années de financement, SC a réussi à utiliser l’infrastructure et les collaborations développées dans le cadre de l’IRDG afin de générer une liste de biomarqueurs potentiels qui permettent d’identifier les cellules souches humaines sécuritaires et efficaces pour le traitement du diabète. Les biomarqueurs en question sont actuellement en cours de validation afin de déterminer leur capacité de différencier des cellules souches humaines permettant de traiter le diabète de celles pouvant former des tumeurs cancéreuses. Les biomarqueurs validés formeront la base du développement de tests diagnostiques pour évaluer les produits de santé à base de cellules souches.

Intégration de paramètres génomiques à la toxicologie réglementaire

Une méthodologie de culture de cellules a été développée pour cribler les mécanismes d’action génotoxiques (dommages causés à l’ADN) potentiels d’agents chimiques. Le système a jusqu’à présent été testé sur trois composés chimiques comme preuve du principe et permet de différencier des génotoxines connues d’agents non génotoxiques. Ces travaux font partie des activités d’un consortium international qui réunit des intervenants des gouvernements, des établissements universitaires et de l’industrie pour la mise au point ou l’amélioration de méthodes de toxicologie réglementaire nouvelles/améliorées qui permettront de faire avancer l’évaluation des risques toxicologiques par un travail de collaboration harmonisé. On cherchera à obtenir une validation finale du système et une qualification formelle de la méthode auprès de la Food and Drug Administration des États-Unis.

Des essais biologiques de deux ans sur des rongeurs sont actuellement la norme de référence pour déterminer si un agent chimique cause le cancer ou non. Ces tests coûtent environ 2 millions de dollars et prennent près de trois ans. Des tissus archivés conservés dans de la formaline, qui sont disponibles pour des essais biologiques de cancérogénicité de deux ans, peuvent être utiles pour l’étude de modifications de l’expression génique liées au cancer. Un protocole pour l’étude de l’expression génique dans des tissus fixés à la formaline a été optimisé et appliqué à des tissus hépatiques de rongeurs archivés vieux de 16 ans provenant d’essais biologiques sur la cancérogénicité. Les résultats indiquent qu’il est possible de mesurer les mêmes modifications moléculaires dans ces tissus que dans des échantillons récemment congelés. Ce protocole a été publié et sera utilisé pour savoir si des paramètres génomiques peuvent être utilisés lors d’expériences à court terme (p. ex. un à deux mois) pour prédire le développement d’un après deux ans, sans avoir à réaliser des essais de cancérogénicité de deux ans.

Des outils de biologie informatisés ont été développés afin d’identifier des sites de l’ADN qui interagissent avec le récepteur de l’hormone thyroïdienne. Ce travail a pour but de comprendre quels éléments génétiques sont contrôlés par l’hormone thyroïdienne et de faciliter l’interprétation des modifications moléculaires mesurées chez des animaux exposés à des agents chimiques qui modifient les concentrations d’hormone thyroïdienne.

Approche de protéomique pour l’identification de biomarqueurs de l’exposition à des mélanges complexes présents dans l’environnement et pour l’étude de leurs effets

Les objectifs globaux à court terme de ce projet sont d’utiliser des modèles de souris in vivo pour : 1) établir les profils d’expression des gènes/protéines de tissus cibles suite à une exposition à des mélanges complexes et à des substances pour déterminer la priorité à accorder à ces substances ou mélanges et à leur contrôle; 2) réaliser des analyses protéomiques pour identifier des biomarqueurs d’exposition et les effets nocifs des mélanges complexes. Un extrait de goudron de houille purifié a été obtenu, et des doses expérimentales de goudron ont été déterminées pour l’étude. Le profilage de l’expression génique des organes de souris exposées à ces substances a été complété. À ce jour, les résultats indiquent que plusieurs voies biologiques étaient perturbées, suggérant qu’une évaluation quantitative des risques posés par des mélanges complexes doit tenir compte de plusieurs mécanismes d’action.

Connaissances en génomique à l’appui des programmes et des activités de santé publique reliés à des maladies infectieuses ou chroniques

Pathogènes alimentaires
Caractérisation génomique d’isolats de Campylobacter et de Listeria d’origine alimentaire

Les objectifs de ce projet de SC ont été modifiés pour la période 2012-2013 afin de s’ajuster au transfert tardif de fonds alloués pour l’acquisition de produits de laboratoire consommables, des contrats de séquençage avec le BC Genome Centre et des contrats à court terme d’assistance technique pour l’isolement d’acides nucléiques pour le séquençage d’isolats cibles de Listeria et de Campylobacter. Deux chercheurs de niveau postdoctoral ont été embauchés dans le cadre du programme de bourses de recherche scientifique du Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada afin qu’ils réalisent la plupart des analyses requises. Des fonds ont aussi été obtenus sous forme d’une subvention de l’Initiative de recherche et technologie CBRNE pour l’acquisition d’un séquenceur de nouvelle génération (Illumina MiSeq). Les données publiées ont été utilisées pour développer un cadre pour les analyses bioinformatiques des données sur le génome complet afin d’évaluer une méthode de typage microbien applicable à Campylobacter et à Listeria.

Développement de méthodes rapides pour le typage moléculaire de Salmonella

Deux projets complémentaires sont centrés sur le développement de méthodes rapides pour accroître l’efficacité du typage et de la caractérisation de Salmonella et ainsi réduire l’impact des éclosions et le fardeau de la maladie. La première approche a la forme d’une collaboration entre l’Animal Health and Veterinary Laboratories Agency du Royaume-Uni, l’Institut autrichien de technologie en Autriche et le Laboratoire de lutte contre les zoonoses d’origine alimentaire de l’ASPC. Ces partenaires ont réalisé une validation sur plusieurs sites d’une puce de génosérotypage de Salmonella. Plus de 1800 isolats de Salmonella ont été testés afin d’évaluer la répétabilité, la sensibilité, la spécificité et l’utilité de cette puce comme solution rapide de remplacement à la méthode classique de sérotypage.

Dans une autre approche, on a évalué la capacité d’épreuves de cartographie génomique comparative et de polymorphisme mononucléotidique à fournir un sous-typage moléculaire rapide, fiable et à haute résolution de of S. Enteritidis. Les chercheurs de l’ASPC ont séquencé les génomes de 31 souches de Salmonella Enteritidis. Les données génomiques ont été utilisées pour développer deux méthodes moléculaires rapides de caractérisation de ce pathogène, pour mettre au point une méthode de cartographie génomique comparative et analyser le polymorphisme mononucléotidique du sérovar. Des tests ont permis de déterminer que l’analyse SNP est supérieure, permettant une différenciation à haute résolution de souches apparentées et non apparentées. Un ensemble plus important de souches apparentées et de souches non apparentées sera utilisé pour une évaluation plus poussée de la série de SNP afin de confirmer le potentiel de cette méthode pour le sous-typage à haute résolution de Salmonella Enteritidis. L’outil qui pourra être mis au point grâce à cette évaluation permettra d’améliorer considérablement la capacité de réponse des systèmes de santé publique et de salubrité alimentaire, et de réduire de façon marquée l’impact des salmonelloses.

Outils et méthodes génomiques pour identifier plus précisément les souches d’E. coli pathogènes

À ce jour, les données sur les séquences génomiques de presque 200 souches d’E. coli O157:H7, couvrant la période 1984-2013, y compris des isolats provenant d’un rappel de viande de bœuf à grande échelle, ont permis la création d’un cadre de populations d’E. coli O157 provenant d’éclosions d’origine alimentaire et de cas sporadiques de maladies humaines. La mise à l’essai de la micropuce BiologPM est en cours afin d’étudier les corrélations potentielles génotype-phénotype. Dans d’autres études, on examinée la dynamique environnementale de souches d’E. coli afin de mieux comprendre les réservoirs potentiels d’E. coli produisant la toxine de Shiga (STEC) communément associés à la maladie humaine. Au moyen d’un logiciel d’analyse génomique développé à l’ASPC et d’une base de données de plus de 1000 séquences génomiques, les chercheurs de l’ASPC étudient les caractéristiques des régions du génome le plus souvent associées à la maladie humaine et tentent de déterminer comment elles peuvent contribuer à l’exposition et à la maladie humaine.

Autres pathogènes infectieux

Des études pilotes ont révélé des différences de fonction entre les cellules immunitaires des sujets ayant une tuberculose active et celles de sujets ayant une tuberculose latente ainsi que celles de sujets témoins non infectés. Les causes immunitaires de ces différences font l’objet d’études détaillées sur les cellules T sanguines qui ont été activées spécifiquement par des antigènes de la tuberculose. De plus, les différences entre les groupes à tuberculose active ou à tuberculose latente seront étudiées au moyen de méthodes génétiques et protéomiques. D’autres études sont centrées sur l’identification du rôle de la vitamine D dans le risque d’infection par l’agent de la tuberculose. Des variations dans les gènes intervenant dans la biologie de la vitamine D ont été caractérisées dans de grandes populations d’individus infectés et non infectés. Étonnamment, on a détecté des variants qui sont associés à la résistance à l’infection. On cherche à déterminer si ces variants sont aussi présents dans un deuxième échantillon d’individus plus important provenant de la même région géographique et de la même origine ethnique, puis on prévoit en faire la cartographie fine. Les principaux gènes candidats résultant de cette étude seront séquencés, et on fera des tests sur le rare polymorphisme de cet échantillon ethniquement diversifié pour déterminer leur impact sur le phénotype de la tuberculose en fonction de concentrations sériques données de vitamine D. On espère que les résultats de ces expériences indiqueront comment la vitamine D influe sur le risque de tuberculose et sa transmission. Il s’agit du premier exemple d’utilisation d’un facteur de risque modifiable et du bagage génétique de l’hôte pour améliorer la prévention d’une maladie courante.

La thérapie antirétrovirale a fait dramatiquement chuter la morbidité et la mortalité dues au VIH/SIDA. Toutefois, la résistance du VIH aux médicaments constitue une limite majeure à la maximisation du bénéfice clinique de la thérapie antirétrovirale. Il est urgent d’actualiser la méthode de vérification de la résistance du VIH aux différents médicaments afin de prendre en compte ces problèmes. En combinant le séquençage de l’ADN, les codes-barres d’ADN et des technologies de pointe en bioinformatique, les chercheurs de l’ASPC ont créé une méthode pour établir une plateforme de tests de résistance du VIH basée sur le pyroséquençage d’échantillons groupés marqués, qui couvre tous les gènes viraux ciblés par la thérapie antirétrovirale. De plus, un système automatisé d’analyse des données a été développé pour soutenir la technique. Un serveur pour l’analyse de la résistance aux médicaments du VIH basé sur l’Internet a été développé. Il saisit les données et formate les résultats en rapports accessibles aux cliniciens. Ce serveur permettra un accès à distance à des résultats d’analyse et permettra aux utilisateurs de sauvegarder des données sur l’Internet, de choisir les paramètres d’analyse, de visualiser et d’extraire des rapports sur la résistance aux médicaments et des ensembles de données connexes interprétables par l’utilisateur. Le dernier élément de cette plateforme de résistance aux médicaments est le processus de mise en œuvre par les collaborateurs cliniciens.

Outils de bioinformatique

Afin de faciliter l’analyse rapide de données sur le séquençage du génome, un système automatisé d’annotation du génome est en cours de développement. La précision de ce système a été comparée à celle de plusieurs autres systèmes automatisés populaires d’annotation du génome au moyen du groupe de génomes maison annoté manuellement de Streptococcus milleri et du génome de référence de Chlamydia trachomatis. Le système expert en cours de développement s’avère actuellement supérieur à tous les systèmes d’annotation du génome testés. D’autres chercheurs ont créé un logiciel, appelé Panseq, pour comparer les séquences génomiques de bactéries apparentées. Panseq est disponible sur un site Web en version autonome. Il permet maintenant de comparer plus rapidement des groupes phylogénétiques. De plus, la plateforme d’analyses génomiques STEC a été étendue et un service d’infonuagique est actuellement mis à l’épreuve par l’intermédiaire du soutien en nature de Cybera (www.cybera.ca). Cette plateforme comprend plus de 800 séquences génomiques publiées ou non d’E. coli, ainsi que des outils d’analyse épidémiologique et comparative pouvant servir aux utilisateurs, qu’ils aient ou non une formation en bioinformatique.

Connaissances en génomique appliquées à la génération et à la protection des forêts

Identification des gènes responsables des caractéristiques recherchées chez des essences forestières d’importance économique

Le programme de génomique du Service canadien des forêts de RNCan est orienté vers le développement de méthodes, d’outils et de bases de données pour mettre en évidence les gènes d’essences forestières codant des caractéristiques qui favorisent la qualité des fibres et la viabilité des forêts : phénologie et croissance; caractéristiques de qualité du bois; résistance aux facteurs biotiques et abiotiques; adaptation aux changements environnementaux.

Les programmes de sélection moléculaire bénéficieront des connaissances générées par les chercheurs du SCF de RNCan. En s’appuyant sur des études d’association (corrélation de la présence de marqueurs avec des caractéristiques recherchées) réalisées en 2011-2012 sur des épinettes, il a été montré que la précision des prédictions et l’accroissement résultant en gain génétique (amélioration de caractéristiques spécifiques des arbres) pourraient être obtenus quand de 500 à 700 marqueurs sont appliqués au matériel pédigré lors du processus de sélection. La sélection d’arbres supérieurs peut ainsi être faite sur une période de deux ans au lieu de 20 ans. Des travaux sont aussi en cours pour mieux comprendre quels gènes interviennent dans la formation du bois, notamment dans le développement du tissu vasculaire. Des gènes qui participent à l’apparition des bourgeons peuvent aussi être identifiés en comparant ceux qui sont exprimés différemment avant et après l’apparition des bourgeons.

Connaissances génomiques accrues pour détecter la présence d’insectes nuisibles et lutter contre ceux-ci

La recherche sur les produits de lutte antiparasitaire basée sur la génomique pour des essences d’importance économique met en jeu une recherche d’ingrédients actifs, de sites cibles et de souches nouvelles ou améliorées pour le développement de méthodes de lutte antiparasitaire bénignes pour l’environnement.

La tordeuse des bourgeons de l’épinette est considérée par beaucoup comme une des plus grandes menaces pour nos forêts en raison de la nature périodique de ses éclosions. Ces éclosions peuvent causer des dommages dévastateurs et des pertes économiques très importantes. La modélisation de son expansion et le développement de nouvelles options de lutte pourraient apporter aux gestionnaires des forêts de nouveaux outils pour la gestion de ce parasite.

Les travaux réalisés en 2012-2013 étaient centrés sur le développement de marqueurs moléculaires pour la tordeuse des bourgeons de l’épinette « résidentielle » (qui n’a pas la capacité de se disperser sur de longues distances) et la tordeuse des bourgeons de l’épinette « migrante » (qui a la capacité de se disperser sur des centaines de kilomètres) provenant de la même localité afin d’examiner les caractéristiques de dispersion comme la distance, la direction et les vitesses de dispersion, entre autres. Dans un effort visant à prélever des tordeuses des bourgeons de l’épinette dans toute leur aire de répartition, nous avons prélevé des échantillons dans des endroits semblant épargnés de l’infestation afin d’étudier la structure génétique de la population. Pour déterminer les gènes mis en jeu dans la diapause, une analyse transcriptomique a été faite sur les œufs et les larves du 1er et du 2e stade. Un certain nombre de cibles potentielles liées à l’ARNi (produit synthétique) ont été identifiées qui permettraient de perturber le développement de l’insecte. Les chercheurs du SCF de RNCan sont en train d’étudier le gène CfCDA2 qui peut induire une mue anormale conduisant à une mortalité accrue.

Les frênes du Canada sont menacés par l’agrile du frêne. RNCan étudie actuellement trois approches de lutte. Des recherches sont réalisées afin d’identifier les gènes essentiels au développement de l’agrile du frêne, lesquels pourraient être utilisés pour lutter contre ce parasite. Les travaux sont centrés sur les gènes reliés à la mue et aux récepteurs d’hormones, car la perturbation de leur fonctionnement pourrait conduire à une croissance anormale ou à la mort. Une deuxième approche fait intervenir le système olfactif. La compréhension du fonctionnement du système olfactif, c’est-à-dire quels gènes et protéines sont mis en jeu, est critique pour le développement de leurres chimiques efficaces. Pour la dernière approche, on étudie des champignons présents naturellement qui pourraient être létaux pour ces insectes. À ce jour, 102 souches de champignons sont à l’étude.

Les chercheurs du SCF de RNCan font des travaux afin de mieux comprendre les interactions arbre-pathogène : gènes fongiques qui causent la maladie (gènes de pathogénicité) et gènes des arbres qui peuvent apporter une résistance. La recherche a été centrée sur l’identification et la confirmation de ces rôles chez des gènes spécifiques. L’identification de ces types de gènes pourrait conduire au développement de marqueurs moléculaires qui pourraient être intégrés dans des programmes de sélection assistés par marqueurs. Trois gènes candidats semblent associés à une résistance quantitative à la maladie de la rouille vésiculeuse du pin blanc. De plus, des épreuves qualitatives pour la résistance à la rouille vésiculeuse du pin blanc continuent d’être développées afin de réduire les coûts des tests pour les programmes de sélection du pin blanc.

Pour pouvoir transférer des données génomiques dans des outils diagnostics basés sur l’ADN, il faut obtenir les séquences génomiques de pathogènes de trois groupes de pathogènes cibles. Les séquences génomiques de 21 espèces de pathogènes ont été déterminées. Pour reconstruire l’épidémiologie des pathogènes envahissants et comprendre et prédire les voies migratoires de ces pathogènes, il est important de connaître les profils génétiques de la population. Les pathogènes peuvent évoluer rapidement et s’adapter de manière à pouvoir continuer d’infecter ou de se propager. Ces adaptations laisseront une signature dans leur génome, et les voies et les profils de migration peuvent donc être déduits grâce à ces signatures. Le reséquençage génomique de la population de trois pathogènes envahissants cibles a commencé en 2011-2012 et s’est poursuivi en 2012-2013 avec l’acquisition d’échantillons provenant d’une large variété de sources géographiques et de sources hôtes. Pour concevoir des outils qui répondent aux besoins des utilisateurs finals, on a établi une liste de critères en consultation avec des organismes de protection des végétaux afin de dresser la liste des 50 pathogènes les plus indésirables. Jusqu’à présent, on a mis au point et validé des épreuves pour les 10 premiers. La validation des épreuves mises au point nécessite leur vérification contre les espèces cibles ainsi que des espèces étroitement apparentées.

Le nématode du pin est indigène en Amérique du Nord. Son introduction dans des pays d’outre-mer a dévasté des pinèdes. Les produits du bois faisant l’objet d’un commerce international peuvent être frappés d’interdiction en cas de découverte de nématodes morts dans le bois. Une détection précise qui permet de faire la différence entre nématodes morts et nématodes vivants est essentielle. Les chercheurs du SCF de RNCan ont conçu et testé des amorces spécifiques pour le nématode du pin. Ces amorces ont été utilisées pour une épreuve optimisée afin de vérifier la présence de nématodes vivants. En 2012-2013, cette épreuve a été validée avec des échantillons de bois, et son efficacité et sa spécificité ont été démontrés.

Étude de solutions bioénergétiques fondées sur l’amélioration de la matière première et/ou sur de nouveaux processus enzymatiques et des bioproduits connexes à valeur ajoutée

Dans un effort visant à améliorer l’efficacité de la production de biocombustibles, ainsi qu’à accroître la quantité et la qualité de la biomasse, on étudie des gènes clés. Le SCF a utilisé des lignées de peupliers activées (mutants d’activation : gain de fonction chez le peuplier) pour identifier des familles de gènes (moins de 10 kpb) qui pourraient avoir un impact positif sur la production de bioénergie et des caractéristiques clés comme la production de biomasse, l’architecture de l’arbre et sa phénologie. Une approche fonctionnelle basée sur les gènes a été entreprise afin d’identifier des gènes spécifiques qui pourraient faciliter la conversion de la biomasse. Le SCF a réalisé une manipulation génétique du peuplier au moyen d’enzymes, en ciblant les liaisons entre la cellulose et la lignine. Grâce à cette modification des fibres, le traitement du bois nécessiterait moins d’énergie et de composés chimiques.

Applications améliorées des outils et des technologies génomiques d’Environnement Canada pour la prise de décisions responsables

En 2012-2013, EC a développé des outils et élaboré des approches basés sur la génomique afin d’aider le ministère dans ses activités ayant trait à la promotion de la conformité et à la mise en application de la réglementation, à la gestion de la faune, à la durabilité, à la prévention de la pollution, à l’évaluation des risques posés par des substances potentiellement toxiques et à la réglementation des substances nouvelles ou existantes. Des outils et des approches ont aussi été développés afin d’accroître la capacité du ministère en matière de génomique environnementale, selon les quatre domaines de recherche décrits ci-après.

Renforcement des modèles prédictifs

Des outils et des approches génomiques ont été développés pour traiter du transport, du devenir, des effets et des risques ayant trait à des influences physiques, biologiques ou chimiques existantes ou émergentes sur des organismes, la biodiversité, le fonctionnement de l’écosystème et la disponibilité de l’eau. Les travaux ont été concentrés sur des facteurs de modélisation qui affectent les communautés microbiennes dans l’eau (comme les algues toxiques) afin de protéger la vie aquatique et d’assurer une utilisation durable de l’eau. Le développement d’un modèle précis et efficace pour la prédiction des effets d’une exposition chimique a aussi été étudié grâce à l’acquisition de connaissances sur les mécanismes moléculaires sous-jacents aux effets toxicologiques patents des composés chimiques sur la faune (p. ex. sur les espèces aviaires) et la vie aquatique. Cette recherche peut contribuer au développement de critères réglementaires.

Comprendre et surveiller les écosystèmes

Le ministère a aussi concentré ses travaux de recherche sur le développement d’outils pour comprendre et surveiller les écosystèmes aquatiques et terrestres. Des outils et des approches ont été développés pour déterminer les exigences sur le déplacement et l’habitat des populations à risque, pour surveiller les impacts toxicologiques de substances rejetées dans l’environnement et pour surveiller des populations d’animaux sauvages exposées à des stresseurs (p. ex. composés chimiques, changement climatique, développement des sables bitumineux), y compris des espèces d’oiseaux marins, comme la mouette tridactyle, le bécasseau violet et le guillemot de Brünnich, et des espèces aquatiques comme les poissons et les grenouilles.

Comprendre les risques/impacts cumulatifs

Les travaux de recherche ont été concentrés sur le développement d’outils génomiques pour mieux comprendre et mieux prédire les impacts cumulatifs sur la santé de l’écosystème et les risques posés à cet écosystème par de multiples stresseurs interagissant au cours du temps sur la faune et la vie aquatique. Nous avons étudié comment le changement climatique ou le développement industriel (p. ex. les sables bitumineux) peut être lié à des impacts cumulatifs comme l’émergence de maladies infectieuses chez des populations sauvages et la production de dommages sublétaux.

Gérer les risques posés à l’environnement

Environnement Canada a développé des outils génomiques pour soutenir la gestion des risques posés à l’environnement par des polluants chimiques, biologiques, physiques ou génétiques. Cette recherche a été concentrée sur le développement d’outils génomiques comme le développement d’une biopuce de crustacés, qui pourrait être utilisée dans le cadre d’un règlement (p. ex. LCPE 1999, Règlement sur l’immersion en mer), sur l’aide à apporter au ministère pour mieux remplir ses devoirs dans le cadre de la Loi sur les pêches en délimitant mieux les zones d’aquaculture et de pêche et sur l’aide à la conservation de la biodiversité en atténuant la fragmentation de l’habitat de populations sauvages.

Annexe 4 – Outils et processus de recherche produits grâce à l’IRDG

Outils de recherche :

  • Logiciel de typage microbien in silico pour simuler/prédire les résultats de méthodes de sous-typage moléculaire multiple à partir de données sur les séquences de génome (SAE);
  • Logiciel GView pour visualiser les données de séquences génomiques de bactéries, interagir avec, les étudier et les marquer (SAE);
  • Serveur GView, site Web comportant des outils d’analyse comparative communément appliqués (SAE);
  • Logiciel pipeline de phylogénomique de SNP pour extraire des SNP donnant des renseignements phylogénétiques à partir de séquences de génomes complets et leur utilisation pour construire un arbre phylogénomique (SAE);
  • Puce et hybridation par capture magnétique basée sur la concentration dans un dispositif à microcanalisations pour préparer des échantillons en vue d’épreuves miniaturisées d’ADN (EEQ);
  • Gènes d’avirulence de Phytophthora sojae Avr1d et Avr1c, déterminant la compatibilité spécifique de souches avec des cultivars de soja (AAC);
  • Vecteurs de transformation de plantes pour l’expression transitoire de protéines dans des plantes afin de faciliter la caractérisation rapide de la fonction de protéines (AAC);
  • Système de type SGIL (base de données LIIS) de suivi de données sur la culture, les échantillons et la génomique, pour l’étude des enzymes du rumen (AAC);
  • Plantes de blé transgéniques contenant différentes longueurs du promoteur Lr34 régissant un gène rapporteur (AAC);
  • Méthodes de détection d’enniatines dans des cultures de Fusarium; description de nouveaux dérivés de l’enniatine produits par des champignons prélevés sur du blé canadien (AAC);
  • Petite bibliothèque d’ADN et données de séquençage de nouvelle génération provenant de feuilles de soja infectées par le virus de la mosaïque du soja (AAC);
  • Population mutagénisée de soja pour le criblage de mutants résistants au virus de la mosaïque du soja (AAC);
  • Nouvelle base de données exhaustive sur la cartographie de l’avoine (AAC);
  • Séquences du génome complet de 18 nouveaux isolats géographiques du virus de la polyédrie nucléaire de Mamestra configurata provenant de l’éclosion de la légionnaire bertha de 2012 (AAC);
  • Génétique des populations et séquences génomiques de M. configurata (AAC);
  • Système de diagnostic par PCR multiplexe pour différencier la légionnaire bertha d’autres espèces de noctuelles contaminant communément les pièges à phéromones de la légionnaire bertha (AAC);
  • Génotypage de SNP, mutants et populations du champignon de la rouille de la tige du blé (AAC);
  • Pipeline bioinformatique pour assigner des génotypes de tétraploïde d’après les données brutes de SNP obtenues avec l’appareil Illumina Infinium et des données de séquençage de nouvelle génération (AAC);
  • Outil de détection basé sur des anticorps pour la détection et l’isolement du pathogène E. coli VTEC dans l’eau (EC);
  • Épreuves de PCRq pour la détection de la pollution fécale provenant d’humains, de bovins ou de goélands pour les municipalités proches de zones de préoccupation des Grands Lacs (EC);
  • Épreuve de PCR pour déterminer la toxicité aviaire : criblage des composés chimiques influant sur l’expression de l’ARNm de 36 gènes (EC);
  • Biopuce de poulet de 44 K d’Agilent pour le criblage des effets toxiques potentiels de contaminants de l’environnement d’intérêt prioritaire chez les oiseaux (EC);
  • Outils d’analyse métagénomique et transcriptomique pour évaluer les communautés microbiennes des rivières (EC);
  • Biopuce de poulet de 44 K d’Agilent utilisée pour le criblage des effets toxiques potentiels de contaminants de l’environnement d’intérêt prioritaire (dioxines) chez les oiseaux, utiles pour les évaluateurs de risques (EC);
  • Nouvelle méthode de génomique pour prédire la sensibilité des espèces aviaires à des composés de type dioxine (EC);
  • Incubation in situ pour la croissance et le développement de communautés microbiennes fixées (EC);
  • 10 locus de microsatellites variables chez le bécasseau violet (EC);
  • 35 souches de cyanobactéries isolées de plans d’eau des Grands Lacs (EC);
  • Marqueurs diagnostiques de troubles de la reproduction et de la toxicité aiguë du cuivre chez Daphnia magna et la truite arc-en-ciel (EC);
  • Séquence de génome complet et polymorphisme mononucléotidique du guillemot de Brünnich (EC);
  • Variation des séquences de l’ADN chez des oiseaux marins de l’Arctique pour 10 gènes fonctionnels (EC);
  • Variations des marqueurs moléculaires de l’ADN mitochondrial et des microsatellites de l’ADN chez les goélands canadiens (EC);
  • Séquence du rétrovirus de la leucémie de la mye (EC);
  • Méthode de digestion à l’acide formique pour l’analyse aléatoire (shotgun) des protéines plasmatiques de poissons (EC);
  • Banque génomique de transcrits du cerveau de la truite (EC);
  • Banque de transcrits du foie du meunier noir (EC);
  • Gènes intervenant dans des réponses spécifiques à des produits toxiques chez des amphipodes et des larves de homard (EC);
  • Trousse de cartographie d’associations génotype-phénotype et de visualisation pour la cartographie de QTL/eQTL; outil de visualisation GPA pour les associations génome-transcriptome-phénome (CNRC);
  • Outils de génomique comparative pour les génomes nucléaires des céréales (CNRC);
  • Épreuves de détection moléculaire (PCRq) de 10 pathogènes clés des forêts (RNan);
  • Collection de cultures de champignons (RNCan);
  • Pipeline bioinformatique pour l’identification de protéines sécrétées (RNCan);
  • Pipeline bioinformatique pour le flux de travail dans la mise au point d’épreuves au moyen de séquences génomiques (RNCan).

Processus de recherche :

  • Cadre de génomique pour le développement et l’évaluation de méthodes de sous-typage moléculaire pour comparer la performance de plusieurs méthodes de sous-typage au moyen de critères objectifs et quantifiables (SAE);
  • Méthodes automatisées (EEQ);
  • Nouvelle procédure pour l’isolement de l’ADN d’échantillons d’eau (EEQ);
  • Méthodes pour identifier de nouvelles mycotoxines et mesurer les interactions fongiques (AAC);
  • Mutagénèse au méthane-sulfonate d’éthyle (MSE) dans des pousses cultivées in vitro (AAC);
  • Identification de mutants de gènes cibles au moyen du séquençage de nouvelle génération (AAC);
  • Nouvelle technique de « génotypage par séquençage » et flux de travail bioinformatique connexe (AAC);
  • Protocole amélioré d’extraction de l’ADN au moyen de billes de silice (AAC);
  • Localisation de régions génomiques associées à la résistance au mildiou par l’analyse d’association (AAC);
  • Profilage de petits ARN pour la recherche et la détection de virus (AAC);
  • Pipeline bioinformatique optimisé pour l’analyse de données d’ARN-seq pour Daphnia magna et la truite arc-en-ciel (EC);
  • Procédures optimisées pour l’échantillonnage, la détection, l’analyse, l’identification, la recherche des sources et l’évaluation des effets sur l’environnement des proliférations de cyanobactéries dangereuses (EC);
  • Système d’expression recombinant pour le gène Lr34 (CNRC);
  • Pipelines d’analyse de données comprenant une méthode de cartographie de QTL et d’eQTL dans la cartographie d’association génotype-phénotype (CNRC);
  • Méthodes de métabolomique pour la culture de cellules et de métabolomique de RMN quantitative (CNRC);
  • Nouveaux protocoles d’analyse pour l’extraction de lipides et d’ARN des tissus du collet et des feuilles du blé (CNRC);
  • Pipeline d’analyse bioinformatique pour données d’ARN-seq (CNRC);
  • Procédure optimisée pour l’extraction de l’ADN d’échantillons prélevés dans l’environnement (NRCan);
  • Procédure optimisée pour l’extraction de l’ADN de spécimens provenant d’herbiers (RNCan);
  • Protocole optimisé pour les mini-trousses Qiagen d’extraction de l’ARN permettant d’obtenir deux fois plus d’ARN (protocole d’amplification isotherme par clivage invasif [LAMP]) (RNCan);
  • Amplification optimisée du génome complet d’un pathogène fongique au moyen de l’amplification par déplacements multiples (RNCan).

Appendice B – Initiative de recherche et développement en génomique : aperçu du cadre de mesure du rendement

Pour satisfaire aux exigences et aux lignes directrices du Conseil du Trésor, un Cadre horizontal de stratégie de mesure du rendement (CSMR) a été développé pour l’IRDG en 2011. Ce CSMR officialise l’engagement des huit ministères et organismes participant à l’IRDG en ce qui concerne les exigences communes d’imputabilité et de mesure associées à cette initiative. Le CSMR repose sur le Cadre d’imputabilité et de gestion fondé sur les résultats, conçu en 2007, pour donner suite aux conclusions et aux recommandations résultant de l’évaluation formative de l’IRDG effectuée en 2006. Il tient aussi compte des recommandations résultant de l’évaluation d’impact effectuée en 2010.

Le modèle logique présenté à la figure 1 illustre les objectifs globaux de l’IRDG, reconnaissant qu’il existe des différences significatives dans les besoins particuliers et les priorités de chaque ministère. Il montre également qu’une partie des fonds sera allouée à des projets interministériels coordonnés en fonction de priorités partagées et d’objectifs communs, alors que le reste des ressources sera utilisé par les ministères et les organismes à des fins de soutien de leurs mandats et de leurs priorités.

Un certain nombre d’activités seront auront lieu afin d’atteindre ces objectifs. Elles seront concentrées sur des activités de R et D et comprendront un soutien à la recherche relativement à la gestion, à la coordination, à l’évaluation, à l’élaboration de rapports, à la formation, à l’accès à des réseaux et des infrastructures de recherche de classe mondiale, à des collaborations étroites, à la dissémination et au transfert des résultats et au transformation des connaissances en applications bonnes pour le public et le commerce.

Ces activités produiront des résultats comme des méthodes de gestion rigoureuses, des données et des publications scientifiques, des outils et des produits de recherche et des effectifs très compétents. À titre de résultat immédiat, ces facteurs appuieront les mandats du gouvernement de même que l’intégration horizontale. Les résultats intermédiaires consisteront en la saisie et l’application des connaissances et des outils résultant de l’IRDG aux décisions stratégiques et réglementaires, au respect des principales priorités des politiques publiques de même qu’à l’appui de l’innovation dans le secteur privé. En définitive, l’IRDG sera l’un des facteurs qui permettront de trouver des solutions aux questions importantes pour les Canadiens, ce qui entraînera une amélioration de la santé humaine, de la salubrité et de la sécurité des aliments, de la durabilité et de la gestion de l’environnement, de l’agriculture, des forêts et des pêches, ainsi que la croissance de l’innovation en matière de S-T.

L’IRDG comprend trois éléments de programme importants :

Gouvernance :

Alors que la saine gestion est un volet important de tout programme public, elle revêt une importance toute particulière pour cette initiative en raison du nombre de ministères concernés. Il est donc important que les pratiques en place favorisent la coordination efficace dans les ministères et entre eux. Il est également essentiel que les priorités des ministères et les initiatives communes soient clairement délimitées pour la sélection des projets afin de respecter les priorités pangouvernementales en ce qui concerne les recherches en génomique. Sans cet important volet du programme, certains des résultats et des répercussions risquent de ne pas se matérialiser ou de ne pas être aussi fructueux. Les phases futures de l’IRDG en particulier ont pour but de démontrer la viabilité d’une démarche vraiment interministérielle et la capacité des ministères et des organismes qui participent à l’IRDG à collaborer, à témoigner des complémentarités, à ajouter de la valeur aux ressources ministérielles existantes et à établir de puissants partenariats.

Recherche et développement :

La R D est le volet central de cette initiative pour respecter les priorités, appuyer les mandats du gouvernement, éclairer les décisions d’ordre politique et réglementaire et stimuler l’innovation. Toutes les activités qui se rattachent à la R-D effective, au transfert des technologies et des résultats aux intervenants à titre d’application, sans oublier la transmission de ces résultats, revêtent une importance cruciale pour assurer l’atteinte de tous les résultats et les effets qui en découlent.

Maintien de la capacité : Le renforcement des capacités était au cœur des phases préalables de l’IRDG et il est donc essentiel de maintenir une telle capacité. Le maintien d’effectifs hautement qualifiés est indispensable pour que les laboratoires du fédéral puissent se livrer aux types de projets de recherche nécessaires qui assureront le succès de l’initiative et la crédibilité des participants aux recherches et aux applications de la génomique. Pour maintenir la capacité fédérale de recherche, il est essentiel par ailleurs que les infrastructures existantes soient entretenues et que de nouvelles infrastructures de pointe soient acquises pour que les laboratoires du fédéral puissent continuer à jouer un rôle dans les recherches en génomique afin d’éclairer les règlements, les politiques et d’autres décisions. Sans le maintien de cette capacité, certains des résultats et des incidences qui s’y rattachent risquent de ne pas se matérialiser ou de ne pas être aussi fructueux.

Le tableau 2 illustre les indicateurs de rendement, les sources et la responsabilité des résultats qui figurent dans le modèle logique illustré à la figure 1 et dont il faut rendre compte, soit dans le rapport annuel sur le rendement, soit au moment de l’évaluation qui convient. Les évaluations n’ont pas pour but de mesurer les impacts de l’IRDG par rapport aux résultats à long terme, car l’attribution devient plus fragile. En revanche, elles doivent porter sur l’atteinte des résultats immédiats et intermédiaires et déterminer s’il est raisonnable de s’attendre à ce que l’atteinte des résultats intermédiaires contribue à l’atteinte des résultats à long terme.

Étant donné qu’il s’agit d’une initiative horizontale qui concerne plusieurs ministères et organismes, on trouve également dans le cadre certaines données descriptives qui se rapportent aux projets, à l’aide financière et aux intervenants 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, sans pour autant faire état des indicateurs de rendement.

Renseignements descriptifs

  • Données sur le projet présentées par tous les ministères et organismes participants tous les trois ans
  • Titres et descriptions analytiques des projets (objectifs clés et secteurs d’impact)
  • Données financières déclarées chaque année par tous les ministères et organismes participants
  • Montants internes mobilisés à même les ressources du budget des services votés
  • Autre financement par les collaborateurs (autres ministères; universités; organisations internationales; secteur privé; etc.)
  • Contributions en nature des collaborateurs
  • Intervenants et utilisateurs finaux déterminés par tous les ministères et organismes participants tous les trois ans
  • Liste des intervenants et des utilisateurs finaux disponibles pour chaque projet de recherche (y compris leurs coordonnées)

Figure 1 : Modèle logique de l’Initiative de R-D en Génomique

Les recherches qui bénéficient du financement de l’IRDG visent à soutenir le mandat du gouvernement au chapitre des règlements, des politiques publiques et des activités dans des domaines aussi importants que les soins de santé, la salubrité des aliments, la saine gestion des ressources naturelles, la durabilité et la compétitivité du secteur agricole et la protection de l’environnement, moyennant la collaboration étroite des universités et du secteur privé.

Gouvernance

Extrants
  • Lignes directrices sur la sélection des projets et la gestion du rendement
  • Rapports sur les réunions et ateliers de planification
  • Mandats et plans des projets
  • Rapports annuels sur le rendement au niveau de l’IRDG et des ministères et organismes
  • Plans d’avenir pour les phases futures de l’Initiative
Résultats immédiats
  • Les ministères et organismes participants collaborent à la planification, à l’établissement des priorités et à la mise en place de méthodes de gestion coordonnées.
Résultats intermédiaires
  • Les décideurs et les organismes de réglementation gouvernementaux ont utilisé les résultats des recherches pour prendre des décisions sur les règlements, les politiques et la gestion des ressources reposant sur des données probantes.
  • Les intervenants privés et publics qui participent au continuum de l’innovation au Canada ont adopté des méthodes et des outils novateurs et améliorés fondés sur les résultats des recherches.
Résultats à long terme
  • Amélioration de la santé humaine au Canada
  • Amélioration de la durabilité et de la gestion des secteurs canadiens de l’environnement, de l’agriculture, des forêts et des pêches
  • Amélioration de la salubrité et de la sécurité des aliments au Canada

Recherche et développement

Extrants
  • Pour les projets de recherche prioritaires interministériels / interorganismes communs et les recherches axées sur les mandats des ministères et organismes
  • Données et publications scientifiques
  • Outils et méthodes de recherche
  • Collaborations avec les universités, le secteur privé et d’autres ordres de gouvernement
  • Produits de communication
Résultats immédiats
  • Les décideurs et les organismes de réglementation du gouvernement ont accès s’il y a lieu à de nouvelles connaissances, de nouveaux outils et conseils produits par les scientifiques pour les décisions de stratégie et de réglementation qui appuient les décisions et mandats et les priorités communes du gouvernement.
  • Les intervenants privés et publics qui participent au continuum de l’innovation au Canada ont accès s’il y a lieu aux nouvelles connaissances produites par les scientifiques pour la conception de méthodes et d’outils novateurs ou améliorés.
Résultats intermédiaires
  • Les décideurs et les organismes de réglementation gouvernementaux ont utilisé les résultats des recherches pour prendre des décisions sur les règlements, les politiques et la gestion des ressources reposant sur des données probantes.
  • Les intervenants privés et publics qui participent au continuum de l’innovation au Canada ont adopté des méthodes et des outils novateurs et améliorés fondés sur les résultats des recherches.
Résultats à long terme
  • Amélioration de la santé humaine au Canada
  • Amélioration de la durabilité et de la gestion des secteurs canadiens de l’environnement, de l’agriculture, des forêts et des pêches
  • Amélioration de la salubrité et de la sécurité des aliments au Canada

Maintien de la capacité

Extrants
  • Effectif hautement qualifié
Résultats immédiats
  • Les décideurs et les organismes de réglementation du gouvernement ont accès s’il y a lieu à de nouvelles connaissances, de nouveaux outils et conseils produits par les scientifiques pour les décisions de stratégie et de réglementation qui appuient les décisions et mandats et les priorités communes du gouvernement.
  • Les intervenants privés et publics qui participent au continuum de l’innovation au Canada ont accès s’il y a lieu aux nouvelles connaissances produites par les scientifiques pour la conception de méthodes et d’outils novateurs ou améliorés.
Résultats intermédiaires
  • Les décideurs et les organismes de réglementation gouvernementaux ont utilisé les résultats des recherches pour prendre des décisions sur les règlements, les politiques et la gestion des ressources reposant sur des données probantes.
  • Les intervenants privés et publics qui participent au continuum de l’innovation au Canada ont adopté des méthodes et des outils novateurs et améliorés fondés sur les résultats des recherches.
Résultats à long terme
  • Amélioration de la santé humaine au Canada
  • Amélioration de la durabilité et de la gestion des secteurs canadiens de l’environnement, de l’agriculture, des forêts et des pêches
  • Amélioration de la salubrité et de la sécurité des aliments au Canada

Cadre de stratégie de mesure du rendement du programme

Zone : Project selection and performance management guidelines

Indicateur 1

Modèles et lignes directrices pour l’établissement des priorités, la sélection des projets et les méthodes de gestion établies pour les projets pilotes interministériels

Fréquence

Une fois par phase

Cible

100 % des modèles et des lignes directrices approuvés

Responsable

Secrétariat du CNRC

Indicateur 2

Modèles et lignes directrices pour l’établissement des priorités, la sélection des projets et les méthodes de gestion établies pour les projets de recherche dictés par les ministères et les organismes

Fréquence

Une fois par phase

Cible

100 % des modèles et des lignes directrices sont élaborés et partagés avec le GTI sur l’IRDG

Responsable

Ministères

Zone : Rapports sur les réunions et ateliers de planification

Indicateur

Pourcentage de rapports sur les réunions et les ateliers établis et approuvés

Fréquence

Au moment des réunions et des ateliers

Cible

100 %

Responsable
  • Secrétariat du CNRC
  • Ministères

Zone : Mandats de projet

Indicateur

Pourcentage de mandats de projet établis pour les projets pilotes interministériels approuvés à l’issue des modèles et des lignes directrices qui conviennent

Fréquence

Une fois par phase, révision annuelle

Cible

100 %

Responsable

Secrétariat du CNRC

Zone : Rapports annuels sur le rendement au niveau de l’IRDG et des ministères et organismes

Indicateur
  • Établissement de rapports sur le rendement au niveau de l’IRDG
  • Rapports ministériels sur le rendement établis pour l’IRDG
Fréquence

Annuelle

Cible

100 %

Responsable
  • Secrétariat du CNRC
  • Ministères

Zone : Plans d’avenir pour les phases futures de l’IRDG

Indicateur

Plan de la phase suivante établi en fonction des analyses mises à jour de la conjoncture et de l’évaluation des besoins

Fréquence

Une fois par phase

Cible

Plan approuvé par le CC des SMA

Responsable

Secrétariat du CNRC

Zone : Données et publications scientifiques

Indicateur

Nombre de contributions scientifiques :

  • Publications dans des revues à comité de lecture
  • Publications dans les actes de conférences à comité de lecture
  • Rapports techniques
  • Chapitres d’ouvrage
  • Autres publications
  • Présentation d’affiches lors de conférences
  • Présentations invitées
  • Présentations dans le cadre de conférences nationales
  • Présentations dans le cadre de conférences internationales
  • Participation à des conférences nationales
  • Participation à des conférences internationales
  • Affiches éditoriales pour des revues nationales et internationales
  • Bases de données ou bibliothèques sur la génomique
Fréquence

Annuelle

Cible

Dans la fourchette prévue de la phase IV (1 871)*

Responsable

Ministères

Zone : Outils et méthodes de recherche

Indicateurs
  • Nombre d’outils de recherche produits
  • Nombre de méthodes de recherche établies
Fréquence

Annuelle

Cible

Dans la fourchette prévue de la phase IV (30)*

Responsable

Ministères

Zone : Collaborations avec les universités, le secteur privé et d’autres ordres de gouvernement

Indicateur 1
  • Nombre de participations à des comités nationaux ou internationaux sur la génomique
  • Nombre de comités nationaux ou internationaux d’examen par les pairs de recherche en génomique aux travaux desquels on a participé
Fréquence

Annuelle

Cible

Dans la fourchette prévue de la phase IV (97)*

Responsable

Ministères

Indicateur 2

Nombre de collaborations de recherche officielles (c.-à-d., fixées dans les plans de travail des projets subventionnés) selon le type d’organisation

  • universités (canadiennes et étrangères)
  • autres organismes de recherche internationaux
  • autres établissements de recherche canadiens
  • secteur privé
  • autres organismes du secteur public comme les provinces et les municipalités (à l’exception des autres ministères).
Fréquence

Annuelle

Cible

Dans la fourchette prévue de la phase IV (792)*

Responsable

Ministères

Zone : Produits de communication

Indicateurs

Nombre de produits de communication, notamment :

  • Entrevues avec les médias;
  • Communiqués de presse;
  • Présentations communautaires (expo-sciences et activités scientifiques, écoles);
  • brochures, fiches de renseignements, pages Web.
Fréquence

Annuelle

Cible

Dans la fourchette prévue de la phase IV (151)*

Responsable

Ministères

Zone : Effectif hautement qualifié

Indicateurs

Nombre de chercheurs et de techniciens

  • Chercheurs scientifiques
  • Agents de recherche
  • Agents techniques
  • Professionnels de la recherche (biologistes, physiciens, chimistes, spécialistes des TI)
  • Boursiers postdoctoraux
  • Chercheurs invités
  • Étudiants de deuxième ou troisième cycle
  • Étudiants de premier cycle
Fréquence

Annuelle

Cible

Dans la fourchette prévue de la phase IV (1 690)*

Responsable

Ministères

Zone : Les ministères et organismes participants collaborent à la planification, à l’établissement des priorités et à la mise en place de méthodes de gestion coordonnées.

Indicateur 1

Les projets financés ont été sélectionnés en fonction de critères convenus.

Fréquence

Une fois par phase

Cible

100 %

Responsable
  • Secrétariat du CNRC
  • Ministères
Indicateur 2

Pourcentage de ressources affectées aux collaborations interministérielles établies le long de priorités communes

Fréquence

Annuelle

Cible

20 % des ressources totales de l’IRDG sont attribuées à des projets concertés pour 2012-2013 et 2013-2014

Responsable

Secrétariat du CNRC

Indicateur 3

Nombre de projets de recherche qui intéressent trois ou plusieurs ministères de l’IRDG pour respecter les priorités du gouvernement fédéral

Fréquence

Une fois par phase

Cible

Au moins deux

Responsable

Ministères

Zone : Les décideurs et les organismes de réglementation du gouvernement ont accès s’il y a lieu à de nouvelles connaissances, de nouveaux outils et conseils produits par les scientifiques pour les décisions de stratégie et de réglementation qui appuient les décisions et mandats et les priorités communes du gouvernement.

Indicateur

Nombre d’activités de sensibilisation visant à diffuser les résultats aux utilisateurs

Fréquence

Annuelle

Cible

Dans la fourchette prévue de la phase IV (27)*

Responsable

Ministères

Zone : Les intervenants privés et publics qui participent au continuum de l’innovation au Canada ont accès s’il y a lieu aux nouvelles connaissances produites par les scientifiques pour la conception de méthodes et d’outils novateurs ou améliorés.

Indicateur

Nombre d’activités de transfert :

  • accords sur le transfert de documents vers l’extérieur;
  • transfert de procédures normalisées d’exploitation;
  • divulgations;
  • brevets actifs, demandes de brevets, brevets délivrés;
  • licences délivrées;
  • accords de collaboration officiels, protocoles normalisés d’exploitation;
  • ateliers de transmission du savoir avec les intervenants et les utilisateurs;
  • demandes de résultats de recherches, de documents, de collaborations.
Fréquence

Annuelle

Cible

Dans la fourchette prévue de la phase IV (339)*

Responsable

Ministères

Zone : Les décideurs et les organismes de réglementation gouvernementaux ont utilisé les résultats des recherches pour prendre des décisions sur les règlements, les politiques et la gestion des ressources reposant sur des preuves.

Indicateur

Nombre de décisions sur la réglementation, les politiques et la gestion des ressources éclairées par les recherches de l’IRDG

Fréquence

Every 5 years

Cible

Au moins 10 décisions sur les règlements, les politiques et la gestion des ressources ont été éclairées par les cinq dernières années de recherches de l’IRDG.

Responsable

Evaluators

Zone : Les intervenants privés et publics qui participent au continuum de l’innovation au Canada ont adopté des méthodes et des outils novateurs et améliorés fondés sur les résultats des recherches.

Indicateur

Nombre d’exemples où des méthodes et des outils novateurs ont été adoptés au Canada en fonction des recherches de l’IRDG

Fréquence

Tous les cinq ans

Cible

Au moins sept méthodes et outils novateurs ou améliorés ont été adoptés au Canada en fonction des cinq dernières années de recherches de l’IRDG.

Responsable

Evaluators

* Des cibles quantitatives ont été fixées en fonction des rapports annuels sur le rendement de la phase IV de l'IRDG entre 2008 et 2011.

Notes de bas de page

Note de bas de page 1

Devenu « Instituts de recherche en santé du Canada » (IRSC) – une seule allocation, au cours de l’exercice financier 1999-2000, pour aider à établir et à soutenir un secrétariat pour Génome Canada.

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