Projet Génome Humain (HGP)

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1 Projet Génome Humain (HGP)

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

3 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.

4 Taille

5 Quelques génomes Organisme (Règne) Taille (pb) Gènes
Bactériophage l (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

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

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

8 L’annotation continue…
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…

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

10 Matériel génétique Noyau Chromosome Cellule ADN

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

12 Séquençage selon Sanger
Polymérisation de l’ADN 5’ATGGCTATGCCGAGACCATATTACGACCAG 3’ 3’TACCGATACGGCTCTGGTATAATGCTGGTC 5’ Nucléotides (dNTP) Polymérase A G T C C G A C G Amorce Matrice

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

14 Séquençage selon Sanger
Réaction de séquençage (ddGTP) 5’ATGGCTATGCCGAG 3’TACCGATACGGCTCTGGTATAATGCTGGTC 5’ dNTP + ddGTP Polymérase A G T C G C A C G Amorce Matrice

15 Séquençage selon Sanger
Réaction de séquençage (ddGTP) 5’ATGGCTATG 3’TACCGATACGGCTCTGGTATA 5’ 5’ATGGCTATGCCG 3’TACCGATACGGCTCTGGTATA 5’ 5’ATGGCTATGCCGAG 3’TACCGATACGGCTCTGGTATA 5’

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

17 Séquençage selon Sanger
ddA ddG ddC ddT Electrode - AGGCTATCTGAC 5’ 3’ Gel d’Agarose Migration Electrode +

18 Séquençage automatique
Ordinateur

19 Séquençage, aujourd’hui
nt. ~3 h. ~20.- CHF  ~3 ctm/nt.

20 Comment séquencer 3,2 Gpb ?

21 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.