La publication d'une « ébauche » de séquençage du génome humain en 2001 a été un moment capital. Cela a déclenché un profond changement dans notre compréhension de génétique Humain. Elle a ouvert la voie à des avancées remarquables dans l'étude de la biologie et dans le traitement des maladies.
Certaines sections, cependant, n'avaient pas obtenu le séquençage et d'autres informations étaient incorrectes. Exactement deux décennies plus tard, nous avons eu une nouvelle version. Il a été publié sous forme de pré-presse par un consortium international de chercheurs. Il n'a pas encore été évalué par les pairs, mais il semble enfin « complet ».
Séquençage : pourquoi cela nous a-t-il pris si longtemps ?
Les limitations technologiques ont limité le séquençage du génome humain à la seule partie « euchromatique » du génome, soit les 92 % de notre génome où se trouvent la majorité des gènes. Pratiquement, le secteur le plus actif dans la production de produits génétiques tels que l’ARN et les protéines.
Le nouveau séquençage devrait combler les lacunes restantes, en fournissant l’intégralité des 3.055 XNUMX milliards de paires de bases (« lettres ») de notre code ADN. Données rendues publiques, dans l'espoir que d'autres chercheurs les utiliseront pour approfondir leurs recherches.
La partie hétérochromatique
Une grande partie du matériel nouvellement séquencé est la partie « hétérochromatique » du génome, qui est plus « serrée » que le génome euchromatique et contient de nombreuses séquences très répétitives qui sont très difficiles à lire avec précision.
On pensait autrefois que ces régions ne contenaient aucune information génétique importante, mais on sait maintenant qu'elles contiennent des gènes impliqués dans des processus fondamentaux tels que la formation d'organes au cours du développement embryonnaire. Parmi les 200 millions de paires de bases nouvellement séquencées, il y a environ 115 gènes qui devraient être impliqués dans la production de protéines.
Deux facteurs clés ont rendu possible cette grande réussite :
Une cellule très spéciale
La séquence du génome récemment publiée a été créée à l'aide de cellules humaines dérivées d'un type de tissu très rare appelé roue hydatiforme. Une condition qui se produit lorsqu'un ovule fécondé perd tout le matériel génétique qui lui a été donné par sa mère. La plupart des cellules contiennent deux copies de chaque chromosome, une de chaque parent et le chromosome de chaque parent contribuant à une séquence d'ADN différente. Une cellule d'une taupe hydatiforme complète il n'a que deux copies des chromosomes de son père et la séquence génétique de chaque paire de chromosomes est identique.
Cela a rendu le séquençage du génome entier beaucoup plus facile à réaliser.
Beaucoup, beaucoup d'avancées dans la technologie de séquençage
Après des décennies de progrès très lents, le Projet Génome Humain a atteint son tournant en 2001, ouvrant la voie à une méthode appelée «séquençage de fusil de chasse« . Il s’agissait de briser le génome en très petits fragments d’environ 200 paires de bases, de les cloner à l’intérieur de la bactérie pour déchiffrer leurs séquences, puis de les reconstituer comme un puzzle géant.
C'est la principale raison pour laquelle le projet de séquençage original ne couvrait que les régions euchromatiques du génome : seules ces régions pouvaient être séquencées de manière fiable à l'aide du "fusil de chasse".
La dernière séquence a été obtenue à l’aide de deux nouvelles technologies complémentaires de séquençage de l’ADN. L'un a été développé par PacBio et vous permet de séquencer des fragments d'ADN plus longs avec une très grande précision.
Le second, développé par Nanopore d'Oxford, produit de très longues séquences d'ADN continues. Ces nouvelles technologies permettent aux pièces du puzzle d'avoir des milliers voire des millions de paires de bases, ce qui les rend plus faciles à assembler.
Ces nouvelles informations pourraient potentiellement faire progresser notre compréhension de la biologie humaine, notamment du fonctionnement des chromosomes et du maintien de leur structure. Cela améliorera également notre compréhension des maladies génétiques telles que le syndrome de Down qui présentent une anomalie chromosomique sous-jacente.
Allez, mais maintenant le génome est complètement séquencé !
Um non. Même pas maintenant.
Une omission évidente est le chromosome Y, car les cellules molaires hydatiformes utilisées pour compiler le séquençage ne contenaient que deux copies identiques du chromosome X. Mais ce travail est en cours et les chercheurs prédisent que leur méthode peut également séquencer avec précision le chromosome Y, malgré comporte des séquences très répétitives.
Cependant, il y a encore du chemin à parcourir
Bien que le séquençage du génome (presque) complet d'une cellule humaine soit une référence vraiment impressionnante, ce n'est que l'une des nombreuses étapes cruciales pour comprendre pleinement la diversité génétique humaine. Le prochain travail sera d'étudier les génomes de différentes populations (les molaires hydatiformes complètes étaient européennes).
