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Projet Génome Humain (HGP)
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Plan1ère heure
GénomeTailles des génomesProjet « Génome Humain »Technique Séquençage
2ème heureEnjeux (discussion)
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Génome
Définition : Ensemble du matériel génétique d’un individu.
Définition : Le génome est l’ensemble de l’ADN présent dans le noyau de chacune des cellules d’un organisme.
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Taille
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Quelques génomes
Organisme (Règne) Taille (pb) Gènes
Bactériophage (Virus) 5 x104 ~ 60
E. coli (Bactérie) 4,6 x106 ~ 4’000
S. cerevisiae (Champignon) 1,2 x107 ~ 6’000
A. thaliana (Plante) 1,2 x108 ~ 28’000
H. sapiens (Animal) 3,2 x109 ~ 25’000
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Projet « Génome Humain »
But :
Séquencer et annoter le génome humain.
Coût :
~ 3’000’000’000 $ en ~15 ans
(~1$ par pb)
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Projet « Génome Humain »
Par qui ?
Secteur public (Universités, etc)
et
Secteur privé (Celera)
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Chronologie1977 Méthode de séquençage de l’ADN
1985 Naissance du Projet
1990 Création d’ HUGO. Début du séquençage
1996 Carte génétique
1998 Carte physique
1999 Chromosome 22 terminé
2001 Brouillon du génome (~90%)
2003 >99% achevé.
L’annotation continue…
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Projet « Génome Humain »
Contenant (matériel génétique)
Séquence des chromosomes
Contenu (informations)
Gènes et régions fonctionnelles
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Cellule
Noyau Chromosome
ADN
Matériel génétique
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Séquençage de l’ADN
Définition :
Technique permettant de déterminer la séquence (ordre des nucléotides) d’une
molécule d’ADN.
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Séquençage selon Sanger
Polymérisation de l’ADN
5’ATGGCTATGCCGAGACCATATTACGACCAG 3’
3’TACCGATACGGCTCTGGTATAATGCTGGTC 5’
Matrice
A G T C C G A C G
Polymérase
Amorce
Nucléotides (dNTP)
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Didésoxyribo-nucléotides
Désoxyribo-nt Didésoxyribo-nt
1’
2’3’
4’
5’
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Séquençage selon Sanger
Réaction de séquençage (ddGTP)
5’ATGGCTATGCCGAG
3’TACCGATACGGCTCTGGTATAATGCTGGTC 5’
Matrice
A G T C G C A C G
Polymérase
Amorce
dNTP + ddGTP
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Séquençage selon Sanger
Réaction de séquençage (ddGTP)
5’ATGGCTATGCCGAG3’TACCGATACGGCTCTGGTATA 5’
5’ATGGCTATGCCG3’TACCGATACGGCTCTGGTATA 5’
5’ATGGCTATG3’TACCGATACGGCTCTGGTATA 5’
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Gel d’Agarose
Séquençage selon Sanger Séparation des produits
5’ATGGCTATGCCGAG5’ATGGCTATGCCG5’ATGGCTATG
Electrode -
Electrode +
Migration
Electrophorèse
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Séquençage selon Sanger
Gel d’Agarose
Migration
Electrode -
Electrode +
ddA ddG ddC ddT
AGGCTATCTGAC
5’3’
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Séquençage automatique
Ordinateur
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Séquençage, aujourd’hui
600-800 nt.
~3 h.
~20.- CHF ~3 ctm/nt.
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Comment séquencer 3,2 Gpb ?
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Quelques résultats
Génome : 1,5% gènes (exons)> 50% répétitions (« junk DNA »)
Gènes : ~3 kb (dystrophine = 2,4 Mb) Gènes : ~ 20’000 – 25’000 (~50% connus)
Homme – Chimpanzé : similaire à 99% Homme – Homme : 0,08% de différence.