Projet Génome Humain (HGP)

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

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)

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…

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

Matériel génétique Noyau Chromosome Cellule ADN

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’ Nucléotides (dNTP) Polymérase A G T C C G A C G Amorce Matrice

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

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

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

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

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

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.