Projet Génome Humain (HGP)

Plan1ère heure

GénomeTailles des génomesProjet « Génome Humain »Technique Séquençage

2ème heureEnjeux (discussion)

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.

Taille

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

Projet « Génome Humain »

But :

Séquencer et annoter le génome humain.

Coût :

~ 3’000’000’000 $ en ~15 ans

(~1$ par pb)

Projet « Génome Humain »

Par qui ?

Secteur public (Universités, etc)

et

Secteur privé (Celera)

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…

Projet « Génome Humain »

Contenant (matériel génétique)

Séquence des chromosomes

Contenu (informations)

Gènes et régions fonctionnelles

Cellule

Noyau Chromosome

ADN

Matériel génétique

Séquençage de l’ADN

Définition :

Technique permettant de déterminer la séquence (ordre des nucléotides) d’une

molécule d’ADN.

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)

Didésoxyribo-nucléotides

Désoxyribo-nt Didésoxyribo-nt

1’

2’3’

4’

5’

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

Séquençage selon Sanger

Réaction de séquençage (ddGTP)

5’ATGGCTATGCCGAG3’TACCGATACGGCTCTGGTATA 5’

5’ATGGCTATGCCG3’TACCGATACGGCTCTGGTATA 5’

5’ATGGCTATG3’TACCGATACGGCTCTGGTATA 5’

Gel d’Agarose

Séquençage selon Sanger Séparation des produits

5’ATGGCTATGCCGAG5’ATGGCTATGCCG5’ATGGCTATG

Electrode -

Electrode +

Migration

Electrophorèse

Séquençage selon Sanger

Gel d’Agarose

Migration

Electrode -

Electrode +

ddA ddG ddC ddT

AGGCTATCTGAC

5’3’

Séquençage automatique

Ordinateur

Séquençage, aujourd’hui

600-800 nt.

~3 h.

~20.- CHF ~3 ctm/nt.

Comment séquencer 3,2 Gpb ?

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.