CHMI 4206F - Automne 20101 CHMI 4206 Bioinformatique appliquée Prof: Eric R. Gauthier, Ph.D. Département de chimie et biochimie Université Laurentienne.

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1 CHMI 4206F - Automne 20101 CHMI 4206 Bioinformatique appliquée Prof: Eric R. Gauthier, Ph.D. Département de chimie et biochimie Université Laurentienne Génomique 3: - applications majeures du projet génome - les surprises du projet génome - le futur immédiat de la génomique

2 CHMI 4206F - Automne 20102 Projet génome - SNPs L’information obtenue suite au séquençage du génome humain révéla la présence de millions de différences ponctuelles de séquence entre individus.

3 CHMI 4206F - Automne 20103 Projet génome - SNPs « single nucleotide polymorphisms » - SNPs (snips) Changements de la séquence: Région non-codante: Dans 5’ ou 3’ non-traduit En 5’ (i.e. promoteur) ou 3’ d’un gène Dans les introns Entre deux gènes Région codante: Modifie un codon: e.g. ATG  TTG = Met  Leu Pas de changement de signification du codon: e.g. CCA  CCT = Pro  Pro

4 CHMI 4206F - Automne 20104 Projet génome - SNPs Ces SNPs sont importants, car ces variations peuvent potentiellement: Si dans la région codante: changer la signification de codons et, donc, altérer la fonction d’une protéine Si dans la région non-codante: modifier la façon selon laquelle un géne particulier sera allumé ou éteint

5 CHMI 4206F - Automne 20105 Projet génome - SNPs L’expression de ces gènes est modifiée par la présence de SNPs

6 CHMI 4206F - Automne 20106 Projet génome - SNPs En changeant la fonction/régulation de gènes, les SNPs sont donc responsables des variations individuelles de notre phénotype Taille, couleur de la peau, forme du visage, etc Mais aussi: les SNPs pourraient contribuer à certaines maladies: SNPs associés directement à des maladies SNPs augmentant la probabilité de développer une maladie

7 CHMI 4206F - Automne 20107 Projet génome - SNPs Projet HapMap: Vise à définir les principales « saveurs » des SNPs distribuées dans la population; Cette base de données constitue un outil important afin de déterminer la relation entre certains SNPs et une maladie.

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9 9 Projet génome - SNPs « Genome Wide Association Studies »: Études visant à analyser la présence de variations de séquence du génome entre population saine et population affectée par une maladie (p.ex: diabète); Ces études ne visent pas nécessairement à découvrir de nouvelles mutations de gènes, mais plutôt l’ensemble des variations de séquence associées à une maladie;

10 CHMI 4206F - Automne 201010 Projet génome - SNPs « Genome Wide Association Studies »: http://www.genengnews.com/articles/chtitem.aspx?tid=1970

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12 CHMI 4206F - Automne 201012 Surprises du projet génome - régions ultraconservées SCIENCE VOL 304 28 MAY 2004

13 CHMI 4206F - Automne 201013 Surprises du projet génome - régions ultraconservées SCIENCE VOL 304 28 MAY 2004

14 CHMI 4206F - Automne 201014 Surprises du projet génome - régions ultraconservées

15 CHMI 4206F - Automne 201015 Surprises du projet génome - Variations du nombre de copies de gènes SCIENCE VOL 318 21 DECEMBER 2007

16 CHMI 4206F - Automne 201016 Surprises du projet génome - Variations du nombre de copies de gènes http://www.sanger.ac.uk/humgen/cnv/

17 CHMI 4206F - Automne 201017 Futur immédiat de la génomique Problèmes majeurs du séquençage « classique » du génome humain: Donne que peu d’information sur les variations individuelles de la séquence/structure du génome; Long à compléter Très dispendieux Technologie n’est pas à la portée de petits labos

18 CHMI 4206F - Automne 201018 Nouvelles méthodes de séquençage Aka « next generation sequencing » - NGS Ces dernières années deux nouvelles approches pour le séquençage du génome humain ont vu le jour: Polony sequencing (aka 454 sequencing) Bridge PCR (aka Solexa/Illumina sequencing)

19 CHMI 4206F - Automne 201019 454 sequencing 1) Amplification volume 26 number 10 OCTOBER 2008 nature biotechnology https://www.msu.edu/course/css/451/Lecture/2010%20CSS%2 0451%20sequencing%20lecture.pdf

20 CHMI 4206F - Automne 201020 454 sequencing 2) Séquençage volume 26 number 10 OCTOBER 2008 nature biotechnology http://www.life.umd.edu/classroom/bsci410-liu/BSCI410-S09/Lecture8.pdf

21 CHMI 4206F - Automne 201021 454 sequencing NATURE METHODS | VOL.5 NO.1 | JANUARY 2008 | 11

22 CHMI 4206F - Automne 201022 Illumina sequencing 1) Amplification 2) Séquençage volume 26 number 10 OCTOBER 2008 nature biotechnology

23 CHMI 4206F - Automne 201023 Illumina sequencing volume 26 number 10 OCTOBER 2008 nature biotechnology

24 CHMI 4206F - Automne 201024 Illumina sequencing volume 26 number 10 OCTOBER 2008 nature biotechnology

25 CHMI 4206F - Automne 201025 Illumina sequencing 1) Amplification 2) Séquençage volume 26 number 10 OCTOBER 2008 nature biotechnology

26 CHMI 4206F - Automne 201026 Nouvelles technologies de séquençage Trends in Genetics Vol.24 No.3

27 CHMI 4206F - Automne 201027 Nouvelles technologies de séquençage NATURE|Vol 452|17 April 2008

28 CHMI 4206F - Automne 201028 Nouvelles technologies de séquençage 7 MAY 2010 VOL 328 SCIENCE www.sciencemag.org

29 CHMI 4206F - Automne 201029 Nouvelles technologies de séquençage nature biotechnology volume 26 number 10 OCTOBER 2008