Projet Gnome Humain HGP Plan 1re heure Gnome

Projet Génome Humain (HGP)

Plan 1ère heure Ø Génome Ø Tailles des génomes Ø Projet « Génome Humain » Ø Technique Séquençage 2ème heure Ø Enjeux (discussion)

Génome n Définition : Ensemble du matériel génétique d’un individu. n Définition : Le génome est l’ensemble de l’ADN présent dans le noyau de chacune des cellules d’un organisme.

Taille

Quelques génomes Organisme (Règne) Taille (pb) Gènes 5 x 104 ~ 60 E. coli (Bactérie) 4, 6 x 106 ~ 4’ 000 S. cerevisiae (Champignon) 1, 2 x 107 ~ 6’ 000 A. thaliana (Plante) 1, 2 x 108 ~ 28’ 000 H. sapiens (Animal) 3, 2 x 109 ~ 25’ 000 Bactériophage l (Virus)

Projet « Génome Humain » n But : Séquencer et annoter le génome humain. n Coût : ~ 3’ 000’ 000 $ en ~15 ans (~1$ par pb)

Projet « Génome Humain » n Par qui ? Secteur public (Universités, etc) et Secteur privé (Celera)

Chronologie 1977 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…

Projet « Génome Humain » n Contenant (matériel génétique) Séquence des chromosomes n Contenu (informations) Gènes et régions fonctionnelles

Matériel génétique Noyau Cellule ADN Chromosome

Séquençage de l’ADN n Définition : Technique permettant de déterminer la séquence (ordre des nucléotides) d’une molécule d’ADN.

Séquençage selon Sanger n Polymérisation de l’ADN Nucléotides (d. NTP) A G T C C G Amorce Polymérase 5’ATGGCTATGCCGAGACCATATTACGACCAG 3’ 3’TACCGATACGGCTCTGGTATAATGCTGGTC 5’ Matrice

Didésoxyribo-nucléotides Désoxyribo-nt Didésoxyribo-nt 5’ 4’ 1’ 3’ 2’

Séquençage selon Sanger n Réaction de séquençage (dd. GTP) d. NTP + dd. GTP A G T C G C A C G Amorce Polymérase 5’ATGGCTATGCCGAG 3’TACCGATACGGCTCTGGTATAATGCTGGTC 5’ Matrice

Séquençage selon Sanger n Réaction de séquençage (dd. GTP) 5’ATGGCTATG 3’TACCGATACGGCTCTGGTATA 5’ 5’ATGGCTATGCCGAG 3’TACCGATACGGCTCTGGTATA 5’

Séquençage selon Sanger n Séparation des produits Electrode 5’ATGGCTATGCCGAG 5’ATGGCTATGCCG Electrophorèse Migration Gel d’Agarose Electrode +

Séquençage selon Sanger dd. G dd. C AGGCTATCTGAC 5’ 3’ dd. A dd. T Electrode - Migration Gel d’Agarose Electrode +

Séquençage automatique Ordinateur

Séquençage, aujourd’hui n 600 -800 nt. n ~3 h. n ~20. - CHF ~3 ctm/nt.

Comment séquencer 3, 2 Gpb ?

Quelques résultats n Génome : n Gènes : ~3 kb (dystrophine = 2, 4 Mb) Gènes : ~ 20’ 000 – 25’ 000 (~50% connus) n n n 1, 5% gènes (exons) > 50% répétitions ( « junk DNA » ) Homme – Chimpanzé : similaire à 99% Homme – Homme : 0, 08% de différence.