Marqueurs génétiques Caractères (phénotypiques, biochimiques, moléculaires) polymorphes (entre individus, espèces, …) permettant - l’établissement de cartes.

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1 Marqueurs génétiques Caractères (phénotypiques, biochimiques, moléculaires) polymorphes (entre individus, espèces, …) permettant - l’établissement de cartes génétiques - l’identification, classification des individus (taxonomie, phylogénie)

2 Cartes génétiques et physiques
Cartes génétiques: construites à partir de la ségrégation des marqueurs pris deux à deux (groupes de liaison = chromosome) (distances exprimées en cM) Cartes physiques: établies au moyen de banques de clones BACs en ordonnant les inserts les uns par rapport aux autres (distances exprimées en kpb)

3 Marqueurs - Caractères phénotypiques (à hérédité simple, mono àu di-génique) (couleur, résistance…) Marqueurs biochimiques : isoenzymes (isozymes) Marqueurs moléculaires (ADN): RFLP, RAPD, AFLP, SSR …

4 Marqueurs et polymorphisme
X ¼ ¼ ¼ ¼

5 Marqueurs et polymorphisme
X 45% % % % Distance forme-couleur: 10 cM

6 Marqueurs et polymorphisme
B X A A B B 45% % % % Distance marqueur-couleur: 10 cM

7 Amandier x pêcher M1 M2 M G M5 Pêcher x pêcher M M5

8 Isoenzymes P1 P2 hyb Isoformes du même enzyme: codées par
différents allèles Technique: extraction, gel d’amidon, révélation Avantages: simple, reproductible Inconvénients: peu nombreux adh1 adh2

9 Marqueurs moléculaires et sigles (1)
RFLP: Restriction Fragment Length polymorphisme, Polymorphisme des fragments de restriction PCR-RFLP: PCR suivie d’une digestion par enzymes de restriction (CAPS: Characterized Amplified Polymorphic Sequence, polymorphisme d’une séquence connue et amplifiée) RAPD: Random Amplified Polymorphic DNA, polymorphisme de l’ADN amplifié au hasard AFLP: Amplified Fragment Length Polymorphism, Polymorphisme des fragment d’ADN amplifiés (cDNA-AFLP: même chose sur les ADNc) SSR: Single Sequence Repeats, répétitions de séquences simples, ou microsatellites

10 Marqueurs moléculaires et sigles (2)
SCAR: Sequence Characterized Amplified Region, Région amplifiée à séquence connue. SSCP: Single Strand Conformation Polymorphism, Polymorphisme de la Conformation Simple Brin DDGE: Denaturation Gradient Gel Electrophoresis, Gel d’électrophorèse en gradient de condition de dénaturation Indel: Insertion/délétion SNP: Single Nucléotide Polymorphism, Polymorphisme Simple Base Autres sigles: QTL: Quantitative trait loci, loci à effets quantitatifs EST: Expressed Sequence Tags, étiquettes de séquences exprimées

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13 Sonde homologue ou hétérologue (stringence)

14 Une amorce aléatoire (décamères)

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17 Microsatellites, SSR GAGA GAGAGAGA

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19 Codominance Dominance
Capitola CF1116 Capitola x CF1116 (165) Allèle 1 Allèle 4 Allèle 2 Allèle 3 Codominance Exemple d’amplification d’un microsatellite sur la descendance Capitola x CF1116 Capitola CF1116 Dominance Exemple de gel AFLP sur la descendance Capitola x CF1116

20 SCAR: Sequence Characterized Amplified Region
Purification (réamplifié) Clonage Séquençage Amorces spécifiques +/- ; polymorphe, monomorphe AFLP/RAPD

21 Bulk Segregant Analysis (BSA)
Analyse discriminante par lot

22

23 SSCP: Single Strand Conformation Polymorphism, Polymorphisme de la Conformation Simple Brin
X X PCR radioactive C D X A B Dénaturation X Electrophorèse C D A B

24 DGGE Séparation après PCR des homoduplex et des hétéroduplex basée sur la dénaturation plus rapide des hétéroduplex Homozygote: une forme Hétérozygotes: 2 à 3 formes

25 Indel Polymorphisme de taille après PCR avec des amorces spécifiques d’une séquence donnée ( certains SCARs)

26 SNP = Single Nucleotide Polymorphism
Individu 1 …AGTCGTACGTAC… Individu 2 …AGTCGCACGTAC… Sur 1 individu Variation d’un seul et unique nucléotide sur l ’ADN Entre plusieurs individus Fréquence Population totale : 1 SNP toutes les 300 bases 2 individus : 1 SNP toutes les 1000 bases Révélation Séquençage direct, extension d’amorces, RFLP etc..

27 Applications 1. Cartographie précise du génome Fréquence élevée
SNPs = marqueurs très précis 2. Génomique / diversité des populations  Mutent lentement SNPs = trace historique Phylogénie, migrations, liens

28 Identification SNPs dans gènes associés à maladie
3. Identification de gènes associés aux maladies  population SAINE AGCTCGACTAGATG Profil SNP population MALADE AGCCCGACTATATG Identification SNPs dans gènes associés à maladie Prédiction sensibilité ou résistance aux maladies

29 + - (+) + (-) - +/- ++ - R? +++
Milieu Codomi-nance Polymor-phisme Taxo-nomie Phylo -génie Lour-deur Séquen-ces Phénotype + - (+) faible + (-) - +/- Isoenzyme RFLP moyen RAPD élevé ++ - R? AFLP PCR-RFLP SSR +++ SNP SSCP-DGGE

30 Portabilité du marqueur SSR BPPCT028
Pêcher: Jalousia x Fantasia Fraisier: Capitola x CF1116

31 Principe de détection des QTL
1) Déterminer les génotypes des descendants au marqueur A et les classer selon P1, P2, Hyb 2) Comparer les moyennes des 3 classes P1, P2, Hyb Concentration P1 Hyb P2 Classes P1 Hyb P2 Analyse de variance ou régression linéaire: les moyennes des 3 classes génotypiques sont différentes  Il existe un QTL près du marqueur A