RESÉQUENÇAGE DU GÉNOME

RESÉQUENÇAGE DU GÉNOME ENTIER

Présentation – Qu'est-ce que le reséquençage du génome ?

Le séquençage du génome entier (WGS) ou reséquençage du génome entier est une technologie basée sur le séquençage permettant de déterminer la totalité du génome d'un organisme. Cette méthode complète fournit des informations de séquençage sur l'ADN chromosomique et mitochondrial ainsi que sur l'ADN chloroplastique dans le cas des végétaux. Une réduction des coûts de séquençage rend cette solution attrayante pour les chercheurs cherchant à séquencer le génome humain ainsi que celui des animaux, des végétaux ou des micro-organismes. 

Le reséquençage du génome constitue souvent la méthode de prédilection pour surveiller les flambées épidémiques, étudier les mutations génétiques liées aux pathologies, faire progresser la génétique évolutive ou encore identifier et typer de nouveaux organismes. La large couverture du séquençage du génome entier permet d'analyser la totalité des variations génétiques. Il est possible de recourir à l'analyse comparative des espèces à l'échelle du génome pour en déduire des informations sur la synténie, sur les transferts horizontaux de gènes et sur les gènes orthologues. La technologie WGS est un volet indispensable de toute étude d'associations pangénomiques (GWAS), où les variants génétiques communs à différents individus sont évalués pour décider si l'un d'eux est associé à un phénotype lié à une pathologie particulière. Les GWAS se concentrent habituellement sur la relation entre les polymorphismes nucléotidiques (SNP) et les traits liés aux principales maladies.  

Applications – Quels sont les avantages du reséquençage du génome ?

Voici des exemples de la manière dont le reséquençage du génome entier peut servir la recherche :

  • Vue d'ensemble du génome selon la résolution à l'échelle d'une base
  • Détection des variants (variant calling) des SNP, des insertions, des délétions, des inversions, des réarrangements et des variations du nombre de copies de toute taille.
  • Identification de variants causaux potentiels 
  • Assemblage de nouveaux génomes couvrant les régions génomiques répétitives et complexes
  • Annotation des gènes dans des ensembles de génome entier
  • Caractérisation des haplotypes
  • Analyse comparative à l'échelle du génome
  • Caractérisation de l'ADN pathogène provenant d'hôtes infectés

Procédures et process – méthodes & technologies de reséquençage du génome

La première étape du WGS consiste à fractionner l'ADN génomique en fragments aléatoires. Pendant la préparation d'une banque, des adaptateurs spécifiques sont ligaturés aux fragments d'ADN et la banque d'ADN est séquencée. Selon la technologie, des lectures de séquençage de différentes longueurs sont générées. Les lectures sont ensuite alignées par rapport à un génome de référence. En l'absence de génome de référence, il est possible d'assembler le génome avec les régions chevauchantes de la séquence (voir Séquençage de novo du génome).   

Reséquençage du génome entier vs. séquençage de l'exome

La principale différence entre le WGS et le séquençage de l'exome entier (WES) réside dans le fait que le premier vise à séquencer le génome entier tandis que le second ne fournit que les séquences codant pour les protéines. Un projet de WGS type nécessite approximativement 90 Gb de données de séquençage par rapport à un projet de WES, qui lui ne nécessite qu'environ 5 à 6 Gb de données puisqu'il ne cible qu'aux alentours de 2 % du génome. 

Le WGS n'exige aucun enrichissement cible des exons. Le séquençage du génome entier peut également exploiter les longues lectures, par exemple grâce à la technologie PacBio, ce qui le rend mieux adapté pour déterminer les attributs associés à la maladie, à savoir les variations du nombre de copies, les réarrangements et les variations structurelles. Le WGS peut également fournir des informations sur les régions régulatrices dans la partie non codante du génome, y compris les promoteurs et les amplificateurs. Qui plus est, le WES se limite à quelques organismes tandis que le WGS peut être employé pour explorer pratiquement tous les types d'organismes d'intérêt.  

Expertise scientifique : reséquençage du génome

GATC Biotech est spécialiste du séquençage nouvelle génération (NGS) depuis 2006. Premier prestataire à s'équiper d'Illumina HiSeq, la plateforme de séquençage nouvelle génération la plus répandue, GATC Biotech a parfaitement maîtrisé toutes les étapes nécessaires à un assemblage du génome complet. 

Concernant le séquençage de novo du génome, GATC Biotech utilise la plateforme de séquençage populaire PacBio. Avec des lectures de séquençage de différentes longueurs, ce système de séquençage est idéal pour obtenir de nouveaux génomes terminés avec un minimum de mésappariements. GATC Biotech a été le premier prestataire de séquençage commercial à faire l'acquisition du système PacBio, offrant à ses clients une expertise inégalée dans l'utilisation de la plateforme et l'analyse des lectures de séquençage obtenues.  

Publications

Cliquez ici pour obtenir une liste d'articles scientifiques choisis en lien avec les solutions de séquençage de GATC Biotech, ainsi que les toutes dernières publications concernant le reséquençage du génome.

Solutions relatives au reséquençage du génome entier

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Dans les cas où seules les régions codantes du génome présentent un intérêt, voici comment exploiter notre solution préconfigurée INVIEW HUMAN EXOME.  

Pour en savoir plus sur le WGS :

Ng, P.C., Kirkness, E.F. Whole genome sequencing. Methods Mol Biol. 628, 215 - 26 (2010).
Ekblom, R., Wolf, J.B. A field guide to whole-genome sequencing, assembly and annotation. Evol Appl. 7(9):1026-42 (2014).