Génétique - Méthodes de séquençage Cours 11

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Questions and Answers

Quel est l'élément fondamental à retenir concernant le séquençage Sanger ?

  • Il permet d'analyser tous les types d'ADN sans hypothèse préalable.
  • Il nécessite une hypothèse diagnostique pour être utilisé. (correct)
  • Il est plus rapide que le séquençage Haut Débit.
  • Il est utilisé pour le séquençage des gonosomes uniquement.

Quel est le rôle des désoxynucléotides dans le séquençage de Sanger ?

  • Ils sont des nucléotides non marqués utilisés pour l'élongation. (correct)
  • Ils ajoutent des groupes fluorochromes aux nucléotides.
  • Ils sont les nucléotides qui s'interrompent lors de l'addition.
  • Ils permettent l'élargissement de la séquence d'ADN.

Quelle affirmation décrit le mieux le séquençage Haut Débit ?

  • Il est exclusivement destiné aux maladies génétiques rares.
  • Il ne peut être effectué qu'avec des échantillons d'ADN non fragmentés.
  • Il nécessite l'hypothèse d'un scénario de ségrégation familiale.
  • Il implique une analyse bioinformatique approfondie des séquences. (correct)

Quel type de séquençage est spécifiquement différencié selon les tissus ?

<p>Séquençage ARN (B)</p> Signup and view all the answers

Comment sont marqués les didésoxynucléotides dans le séquençage de Sanger ?

<p>Avec des fluorochromes spécifiques. (A)</p> Signup and view all the answers

Que se passe-t-il lorsque qu'un didésoxynucléotide se fixe sur une chaîne d'ADN en cours d'élongation ?

<p>L'élongation de la chaîne s'arrête. (D)</p> Signup and view all the answers

Lorsqu'aucune sélection n'est faite dans le séquençage Haut Débit, quel type de données est généré ?

<p>Génome (C)</p> Signup and view all the answers

Quel type d'information est obtenu à partir des profils de fluorescence dans le séquençage de Sanger ?

<p>La nature des nucléotides incorporés. (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est le principal but d'analyser les variations du génome ?

<p>Différencier les variations bénignes des variations pathogènes. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel aspect est crucial dans l'interprétation des résultats de séquençage ?

<p>La filtration des données appropriée. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'effet de l'hétérozygotie sur les résultats du séquençage dans l'exemple donné ?

<p>Un mélange de plusieurs pics de fluorescence est observé. (A)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui détermine le passage de l'ADN au séquençage ARN ?

<p>Un ciblage par rapport aux tissus spécifiques. (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle est l'étape préalable nécessaire avant de procéder au séquençage de Sanger ?

<p>Formuler une hypothèse sur la séquence cible. (B)</p> Signup and view all the answers

Comment les séquences sont-elles séparées dans le processus de séquençage de Sanger ?

<p>Par électrophorèse sur gel. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelles séquences sont analysées dans le cadre d'un séquençage Haut Débit centré sur les régions codantes ?

<p>Les séquences de l'exome. (A)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui caractérise un nucléotide interrupteur dans le séquençage de Sanger ?

<p>Il empêche l'addition de nucléotides supplémentaires. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la principale finalité du séquençage?

<p>Identifier des variations par rapport au génome de référence (A)</p> Signup and view all the answers

Combien de variations ponctuelles peut-on espérer détecter par individu à partir du séquençage?

<p>Entre 10 et 15 (C)</p> Signup and view all the answers

Quel type de prélèvement est le plus simple à étudier par séquençage?

<p>L'ADN prélevé par prise de sang (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la particularité de la conservation de l'ADN par rapport à l'ARN?

<p>L'ADN peut être conservé à 4°C pendant longtemps (B)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi est-il important de prendre en compte l'origine des prélèvements étudiés par séquençage?

<p>Car cela influence la quantité d'ADN ou d'ARN (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le nombre de variations de structure détectables par individu par rapport aux variations ponctuelles?

<p>Environ 10x 10^3 (C)</p> Signup and view all the answers

Quel plan s'inscrit dans le déploiement du génome en première intention en France d'ici 2025?

<p>Plan France Médecine Génomique (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le principal objectif du Human Genome Project ?

<p>Établir une référence génomique pour Homo Sapiens (C)</p> Signup and view all the answers

Qu’est-ce qui est extrait lors du prélèvement par frottis jugaux pour le séquençage?

<p>Des cellules de la muqueuse de la joue (A)</p> Signup and view all the answers

Comment une mutation familiale connue peut-elle être utilisée dans le diagnostic prénatal ?

<p>En analysant le liquide amniotique ou les biopsies de trophoblastes (C)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi le génome de référence est-il considéré comme imparfait ?

<p>Il ne reflète pas la diversité génétique des populations mondiales (B)</p> Signup and view all the answers

Quel type de variation peut être confirmé par séquençage de Sanger ?

<p>Une variation mise en évidence par séquençage haut débit (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est un exemple de mutation connue liée à une maladie génétique ?

<p>Mutation responsable de la fibrose kystique : ΔF508 (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle du séquençage dans l'étude de la ségrégation familiale des mutations ?

<p>Il aide à confirmer la présence d'une variation dans un gène spécifique (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est un risque associé à l'utilisation d'une référence génomique basée sur un individu ?

<p>Une représentation biaisée de la diversité génétique (C)</p> Signup and view all the answers

Pour quelles raisons est-il crucial de définir une référence avant d'identifier une variation ?

<p>Pour comparer précisément les variations dans le génome (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le principal but de l'établissement d'un génome de référence ?

<p>Représenter fidèlement les différentes populations humaines. (C)</p> Signup and view all the answers

Quelles types de variations sont évoquées concernant le génome ?

<p>Variations ponctuelles et de structure. (B)</p> Signup and view all the answers

Combien de variations ponctuelles (SNV) sont en moyenne présentes dans le génome humain ?

<p>Environ 5 millions de variations. (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'objectif final du recensement des variations génétiques par séquençage ?

<p>Différencier variabilité interindividuelle et variations pathologiques. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelles types de variations peuvent être héritées ?

<p>Variations dominantes et récessives. (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle technologie est mentionnée comme essentielle pour mettre en évidence les variations génétiques ?

<p>Le séquençage Haut-Débit. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle estimation du nombre de variations associées aux pathologies récessives possèdent en moyenne les individus ?

<p>Entre 5 et 10 variations. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel type de mutation est souvent liée à des variations de structure dans le génome ?

<p>Les variations de structure simples. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'aspect négatif associé au séquençage complet du génome dans le passé ?

<p>Les coûts de stockage élevés (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle technologie est exclue du terme séquençage Haut-Débit ?

<p>Séquençage de Sanger (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le nombre approximatif de paires de bases dans l'exome d'un individu ?

<p>50 millions (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle étape suit l'amplification clonale dans une approche de séquençage ?

<p>L'alignement des fragments d'ADN (B)</p> Signup and view all the answers

Dans une approche ciblant des gènes associés à la surdité, quelle est la technique utilisée ?

<p>Panel de gènes (D)</p> Signup and view all the answers

Quel facteur n'est pas mentionné comme un indice de qualité important dans l'analyse du séquençage ?

<p>Le temps de séquençage (A)</p> Signup and view all the answers

Quel type d'approche consiste à identifier spécifiquement les régions d'intérêt dans le génome ?

<p>Approche par sélection de régions d'intérêt (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle étape est effectuée après l'alignement des fragments d'ADN avec le génome de référence ?

<p>L'appel des différences (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Séquençage ADN

Technique pour déterminer la séquence de bases d'un ADN. Concerne tous les tissus.

Séquençage ARN

Détermine la séquence de bases d'un ARN. Différencié selon les tissus.

Séquençage Sanger

Méthode ciblée de séquençage nécessitant une hypothèse diagnostique. Utilisé dans les études de ségrégation familiale.

Séquençage Haut Débit

Technique de séquençage à haut débit utilisant l'ADN fragmenté. Peut cibler tout le génome ou seulement des régions spécifiques (exome).

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Génome de référence

Modèle du génome utilisé pour comparer et analyser des séquences.

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Variations génomiques

Différences dans la séquence d'ADN entre les individus. Peuvent être bénignes ou pathogènes.

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Mosaïques (génétiques)

Présence de différentes variations du génome dans différents tissus d'un même individu.

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Bio-informatique

Domaine d'études qui utilise des outils informatiques pour analyser des données biologiques, et permet de déterminer les différences dans les séquence.

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Finalité du séquençage

Identifier des variations dans le génome par comparaison à un génome de référence.

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Variations ponctuelles

Différences dans le génome impliquant un ou quelques nucléotides.

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Variations de structure

Différences dans le génome impliquant des changements dans la structure de l'ADN, comme des insertions ou des délétions.

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Filtrage des variations

Application de critères pour réduire le nombre de variations potentielles dans l'analyse génomique.

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Plan France Médecine Génomique

Plan national visant à intégrer le séquençage génomique dans la routine diagnostique en France.

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ADN

Molécule contenant l'information génétique, avec des régions promotrices, des exons et des introns.

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ARN

Molécule impliquée dans la transcription de l'information génétique, tissu-dépendant en quantité.

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Sources de prélèvements (ADN)

Le sang (leucocytes), les frottis buccaux, les cellules en culture (fibroblastes, placentaires) sont des sources courantes pour l'extraction de l'ADN.

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Didésoxynucléotides

Nucléotides marqués utilisés pour interrompre l'élongation de la chaîne ADN lors du séquençage.

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Amorces

Séquence courte d'ADN qui initie l'élongation lors de la PCR, servant au séquençage.

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Hétérozygote

Individu possédant deux allèles différents d'un gène.

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Profil de fluorescence

Représentation graphique des pics de fluorescence obtenus lors du séquençage, indiquant la séquence.

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Mutation

Changement dans la séquence d'ADN.

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Séquençage pour une région donnée

Recherche de mutations dans une partie spécifique de l'ADN, basé sur une hypothèse.

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Diagnostic prénatal

Utilisation du séquençage pour détecter une mutation connue dans le tissu fœtal afin de diagnostiquer une maladie génétique.

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Mutation familiale

Variation génétique présente dans les membres d'une même famille et souvent associée à une maladie.

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Étude de ségrégation familiale

Recherche de la transmission d'une variation génétique au sein d'une famille pour comprendre le modèle d'hérédité d'une maladie.

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Biais de population

Différences dans les fréquences des variations génétiques entre les populations, qui peuvent affecter le choix du génome de référence.

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Human Genome Project

Projet international de recherche ayant pour but de séquencer l'ensemble du génome humain et de créer un génome de référence.

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SNV (Single Nucleotide Variation)

Variation d'un seul nucléotide dans le génome, pouvant être bénigne ou pathogène.

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INDEL

Variation impliquant l'insertion ou la délétion d'un ou plusieurs nucléotides dans la séquence d'ADN.

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CNV (Copy Number Variation)

Variation du nombre de copies d'un segment d'ADN, pouvant être bénigne ou pathogène.

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Mutations pathogènes

Variations génétiques responsables de maladies, affectant le fonctionnement normal d'un gène.

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Approche par génome complet

Séquençage de l'intégralité de l'ADN d'un individu ; fragmentation, amplification clonale et séquençage inclus.

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Approche par régions d'intérêt

Séquençage ciblé de régions spécifiques de l'ADN, comme l'exome ou un panel de gènes.

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Exome

Ensemble des régions codantes de l'ADN ; représente environ 50 millions de pdb.

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Alignement des fragments

Processus de comparaison des fragments séquencés avec le génome de référence pour reconstituer la séquence complète.

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Appel des différences

Identification des variations individuelles par rapport au génome de référence.

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Annotation des variations

Ajout d'informations contextuelles aux variations détectées pour les interpréter ; localisation, conséquence, différence.

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Indices de qualité

Mesures de la fiabilité des données de séquençage ; profondeur (X) et couverture (%) sont importants.

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Study Notes

Génétique - Méthodes de séquençage

  • Cours n°11: 18/11/2024, 11h-12h
  • Enseignant: Dr T. SMOL, Correcteur: Julie Wojciechowski
  • Binôme: Fontana Adam/ Flodrops Steven

Plan du Cours

  • Partie 1: Éléments clés du séquençage

    • Le séquençage ADN concerne tous les tissus, contrairement au séquençage ARN qui est spécifique à chaque tissu.
    • Le séquençage Sanger est ciblé, nécessite une hypothèse diagnostique pour étudier des ségrégations familiales.
    • Le séquençage Haut Débit utilise l'ADN fragmenté, potentiellement l'exome ou le génome entier.
    • Le séquençage Haut Débit permet l'identification des mosaïques.
    • La comparaison au génome de référence est la finalité du séquençage pour identifier les variations.
    • Nombreuses variations entre individus (variations ponctuelles : 5x106 ; variations de structure : 103) impliquent la mise en place de filtres spécifiques pour l'étude.
    • Le plan France Médecine Génomique vise le déploiement du séquençage génomique comme diagnostic routine d'ici 2025.
  • Partie 2: Généralités sur les prélèvements étudiés par séquençage

    • L'origine des prélèvements est cruciale, car l'étude peut échouer si le tissu/ l'ADN n'est pas adapté à la démarche.
    • L'étude peut se faire à partir d'ADN ou ARN.
  • Partie 3: Le séquençage Sanger

    • Méthode historique, ciblée sur une région spécifique (500-1000 paires de bases).
    • Utilisation de la PCR pour l'amplification avant le séquençage.
    • L'ajout de didésoxynucléotides (interrupteurs) marque les séquences et détermine leurs longueurs
    • Une réaction de séquençage classique permet de connaître le dernier nucléotide d'un fragment.
    • Permet de vérifier des variations prédites par un autre séquençage plus large (haut-débit).
  • Partie 4: Le séquençage Sanger : pour qui ?

    • Utile pour confirmer une variation détectée par séquençage haut-débit.
    • Très utile pour le cas de ségrégations familiales.
    • Utile pour le diagnostic prénatal pour recherche d'une mutation familiale connue.
  • Partie 5: Comment définir qu'un événement est une variation ?

    • On se réfère au génome de référence pour comparer la séquence étudiée.
  • Partie 6: Le génome de référence

    • Constitué suite à une étude de 15 ans (1990-2003), impliquant une vingtaine d'individus pour une comparaison aux génomes individuels.
    • Contient des biais de populations, principalement européennes et afro-américaines.
    • Diffère d'un génome individuel par des SNV (variations ponctuelles), INDELs (insertions-délétions), et CNV (variations de structure).
  • Partie 7: Le séquençage Haut Débit

    • Approche complète d'une région d'intérêt ou du génome entier.
    • Fragments d'ADN, clonage et séquençage de ces fragments.
    • Utilisation dans le cadre de tests de diagnostic ou recherches.
    • Importante collaboration entre le domaine bio-informatique et la génétique.
  • Partie 8: Indices qualité pour le séquençage haut-débit

    • Profondeur (nombre de fois qu'une position est lue) et couverture (pourcentage de la région couverte).
    • Plus la profondeur et la couverture sont élevées, plus les résultats sont précis.
  • Partie 9: Analyses positives ou négatives

    • Vérifier correspondance au phénotype.
    • Évaluer si la mutation est présente sur un autre prélèvement.
    • Extension de la ségrégation familiale si nécessaire.
    • Analyser si la variation est impliquée dans la maladie (si le résultat est non-conclusif).
  • Partie 10: Sélection entre le panel, l'exome et le génome

    • Choisir la bonne technique en fonction de la recherche ou du diagnostic.
    • L'analyse du génome est ciblé en fonction du diagnostic.
  • Partie 11: Filtres

    • Mise à l'écart de variations courantes qui ne sont pas en lien avec le phénotype.
    • Analyse des variantes d'intérêt.
  • Partie 12: Au final que faire?

    • Choix de technique (panel, exome/ génome).
    • Analyse positive ou négative.
    • Encadrements législatifs. (Consentement, raisons médicales/science).

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