ANALYSE DE GÈNOME DE NOVO

SÉQUENÇAGE DE NOVO

Présentation – Qu'est-ce que le séquençage de novo ?

Le séquençage de novo consiste à obtenir pour la première fois la séquence génétique d'un procaryote ou d'un eucaryote. Le séquençage à haut débit (NGS) est réalisé pour les génomes non caractérisés pour lesquels il n'existe aucune donnée antérieure concernant la séquence nucléotidique et pour lesquels aucune séquence de référence n'est disponible.

Applications - Quels sont les avantages du séquençage de novo ?

Le séquençage de novo est idéal pour :

  • séquencer les génomes non caractérisés de procaryotes, par exemple les génomes de bactéries 
  • séquencer les génomes inconnus d'eucaryotes, y compris les génomes de végétaux et humains
  • séquencer les génomes connus présentant des variations significatives
  • effectuer la fermeture des gaps et la finalisation de génomes complexes présentant des quantités relativement importantes de régions similaires ou de répétitions
  • analyser les variantes structurelles et les réarrangements complexes, y compris les variations du nombre de copies, les inversions et les translocations
  • permettre l'acquisition simultanée d'informations épigénétiques et de données de séquençage

Procédures et process – Méthodes & techniques de séquençage de novo

Le processus de séquençage de novo implique le séquençage de petits fragments d'ADN, l'assemblage des lectures en séquences plus longues (contigs) et enfin, l'ordonnancement des contigs afin d'obtenir la séquence génomique entière.

Différentes méthodes d'assemblage de novo sont disponibles. L'approche hybride est souvent employée là où les lectures courtes séquencées à des profondeurs plus importantes sont utilisées pour corriger les erreurs des lectures plus longues d'une seconde banque. Cette stratégie de séquençage de novo nécessite deux banques, deux runs et deux jeux de données. 

L'analyse de GATC Biotech des lectures PacBio avec un algorithme d'assemblage non hybride peut générer les contigs les plus longs avec un minimum de mauvais assemblages. Le processus d'assemblage hiérarchique génomique (HGAP) (Fig. 1) tire profit des alignements multiples de toutes les lectures pour obtenir une séquence génomique de novo précise, dans laquelle même les longues régions de répétitions sont élucidées. La plateforme PacBio RS II donne l'occasion unique d'obtenir simultanément des informations épigénétiques complémentaires en un seul run de séquençage.

Aperçu: Vie d'ensemble séquençage de novo de génome
Figure 1. Présentation du processus d'assemblage hiérarchique génomique (HGAP). De nombreuses lectures plus courtes dont la qualité a été filtrée sont employées pour corriger les erreurs des lectures de l'insert les plus longues. Ces lectures de l'insert sont alors souvent assemblées entre elles pour former un seul contig pouvant couvrir la longueur du génome. (Clark et al.)

Expertise scientifique : Séquençage de novo

GATC Biotech s'est investi par le passé dans plusieurs projets majeurs de séquençage de novo. En 1993, GATC Biotech a pris part au séquençage du premier chromosome de levure. En 2006, GATC Biotech a réalisé le séquençage du premier clonage BAC mondial pour le Consortium de séquençage du génome de la pomme de terre (PGSC : Potato Genome Sequencing Consortium). 

GATC Biotech a désormais séquencé et assemblé des centaines de génomes, tout en perfectionnant les protocoles pour les génomes de procaryotes ou d'eucaryotes et en améliorant les procédures et process pour parvenir à finaliser les génomes d'organismes plus complexes. Le fait d'utiliser la technique de pointe SMRT (single-molecule real-time) et des algorithmes d'assemblage génomique exclusifs nous permet de disposer d'une méthode précise pour l'analyse de novo du génome. GATC Biotech a séquencé des milliers de génomes de bactéries, de champignons, d'algues et d'autres eucaryotes supérieurs. N'hésitez pas à nous contacter pour savoir comment bénéficier de notre expertise. 

Projets

INVIEW DE NOVO GENOME 2.0 a été mis en application pour le Consortium KLEBSICURE, un projet en coopération entre GATC Biotech AG, l'Institut Max Planck pour la biologie infectieuse (Berlin, Allemagne) et l'Institut Ludwik Hirszfeld d'immunologie et de thérapie expérimentale (Wroclaw, Pologne), tous membres du consortium piloté par Arsanis Biosciences GmbH (Vienne, Autriche). L’objectif principal du projet est d’identifier et de caractériser l’agent pathogène Klebsiella pneumoniae qui est à l'origine d'infections graves. La combinaison exclusive du séquençage de novo et de la détection des modifications des bases a été employée pour étudier la virulence de l'agent pathogène afin de guider la génération d'anticorps monoclonaux à usage thérapeutique  et pour établir une méthode de test pour les diagnostics cliniques. 

Publications

Cliquez ici pour obtenir une liste d'articles scientifiques choisis en lien avec les solutions de séquençage de GATC Biotech, y compris les dernières publications sur le séquençage de novo.

Services associés au séquençage de novo

Saviez-vous que le séquençage de novo peut non seulement être réalisé dans un délai rapide, mais aussi à un coût abordable ? Profitez de notre offre complète de services comprenant la préparation de banques expertes, le séquençage sur plateforme RS II PacBio ultramoderne, une analyse bioinformatique de qualité professionnelle et un rapport final détaillé de l'analyse des données GATC.

Voici comment notre service INVIEW DE NOVO GENOME peut vous aider à progresser dans votre projet novateur ou contactez-nous pour obtenir des informations complémentaires sur les projets de novo adaptés à la taille de votre organisme.

Dans les cas où il existe déjà des données de séquençage pour un organisme spécifique et où une comparaison directe avec un génome de référence est possible, un séquençage ciblé ou un reséquençage du génome entier est peut-être la solution qu'il vous faut. Profitez de nos solutions qui vous aideront à identifier et valider les mutations à la base près, les insertions, les délétions et les variations structurelles. 

Autres documents à lire concernant le séquençage de novo

Rhoads, A., Au, K.F. PacBio Sequencing and Its Applications. Genomics Proteomics Bioinformatics. doi: 10.1016/j.gpb.2015.08.002 (2015).

Baker, M. De novo genome assembly: what every biologist should know. Nature Methods  9, 333 – 337 (2012).