Le génome humain contient 3,1 milliards de paires de nucléotides, dont seulement 1,1 % (soit 22 000 gènes) code pour une protéine. La biologie moléculaire permet d’étudier l’enchaînement précis de ces nucléotides, c’est-à-dire leur séquence, qui constitue le support de l’information génétique. L’analyse moléculaire du génome a représenté un défi scientifique et technologique majeur, avec des avancées considérables réalisées au cours du xxie siècle. Les premières cartographies du génome ont été réalisées en France par le Généthon en 1992 [1] et en 1996 [2]. En 2000, le projet international Human Genome publie le premier génome humain, couvrant 90 % du génome [3]. Vingt ans plus tard, grâce aux dernières avancées technologiques, dont le séquençage de “longs fragments” ou “long-read”, le premier génome complet nommé “Telomere-to-Telomere (T2T) ”, a été publié [4].

Séquençages de 1re, 2e et 3e génération : quelles différences ?

Le séquençage d’ADN de 1re génération, aussi appelé méthode de Sanger, a été développé par Frederick Sanger, un biochimiste anglais qui reçut le prix Nobel de chimie à deux reprises ; en 1958 pour son travail sur la structure des protéines et la détermination des séquences en acides aminés, et en 1980 pour la mise au point de sa méthode de séquençage d’ADN. Cette méthode repose sur l’incorporation aléatoire de didéoxynucléotides (ddNTP) marqués d’un fluorochrome spécifique, qui terminent l’élongation de la chaîne d’ADN lorsqu’ils sont incorporés. Les chaînes nouvellement synthétisées, qui varient en longueur en fonction des ddNTP incorporés, sont séparées par électrophorèse. Le signal fluorescent émis par chaque ddNTP est détecté, permettant de reconstruire la séquence d’ADN originale (fig. 1).

Cette méthode est précise et permet d’analyser des fragments allant de 100 à quelques milliers de paires de bases (pb). Il s’agit donc d’une méthode ciblée, puisqu’il faudra à chaque fois utiliser un couple d’amorces spécifiques de la région d’ADN que l’on souhaite amplifier et séquencer.

Au début du xxie siècle, l’arrivée du séquençage de 2e génération, souvent appelé séquençage haut débit, ou Next-­Generation Sequencing (NGS), a révolutionné la génétique moléculaire.[...]

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