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I. Rappel sur le vocabulaire de la génomique

 

Un gène est une portion d’ADN occupant un locus sur un chromosome, fait d’une succession de nucléotides ordonnés et c’est cet ordre qui est ensuite séquencé, transcrit en un ARN pré-messager qui sera traduit en protéine. Ce gène ne va être transcrit que s’il dispose d’une séquence promotrice qui sera activée et il peut être surexprimé via des facteurs cis et trans ou au contraire s’éteindre.

Ce gène peut présenter plusieurs versions ou allèles qui définissent la diversité au sein d’une espèce. Au sein d’une espèce, les génotypes varient : nous n’avons pas tous les mêmes allèles d’où des phénotypes variants. La biodiversité qu’on observe au sein d’une espèce s’explique par des phénotypes gouvernés par le génotype mais aussi part l’environnement.

Ces gènes forment un génome. Dans l’espèce humaine, sur nos 46 chromosomes, on a pu séquencer la totalité de l’ADN, ce qui représente 3,2 milliards de paires de bases. Dans ces bases, après séquençage, on a constaté qu’il y avait 23 000 gènes, ce qui est très peu au regard de la quantité : 2 % de notre ADN. Ces 23 000 gènes permettent de coder des protéines : un gène peut coder plusieurs protéines grâce à une maturation différentielle de l’ARN pré-messager en ARN messager. On considère que notre protéome, la totalité de nos protéines, compte à peu près 300 000 protéines.

 

II. Histoire du séquençage

 

Comment notre génome humain a pu être séquencé ? Séquencer l’ADN c’est comprendre l’ordre des nucléotides sur un fragment d’ADN, puis à grande échelle sur les 3,2 giga paires de bases qu’on possède.

 

A. La méthode de Maxam et Gilbert

Dans les années 1970, Maxam et Gilbert ont l’idée d’utiliser un traceur pour séquencer les gènes : le 32P, un radioisotope. Ils prennent une séquence simple brin d’ADN et l’amplifient. Pour cela, on peut employer la méthode PCR, une réaction de polymérisation en chaîne qui permet d’avoir le morceau d’ADN voulu en beaucoup d’exemplaires. Maxam et Gilbert partent avec plusieurs fois le même morceau d’ADN, pris en simple brin, et y accrochent un 32P. Ensuite, ils répartissent leurs clones de simples brins dans 4 tubes à essai et vont, dans chacun des tubes, détruire de manière spécifique des bases.

 

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