Génétique - Méthodes de séquençage Semaine 11

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Questions and Answers

Quel est l'objectif principal des travaux en cours sur les génomes de référence ?

  • Créer un génome sans variations
  • Avoir un génome qui reflète mieux la diversité des populations (correct)
  • Établir un génome identique pour toutes les populations
  • Identifier davantage d'événements pathogènes dans le génome

Quels types de variations sont mentionnés comme des différences par rapport au génome de référence ?

  • Variations ponctuelles et de structure (correct)
  • Variations environnementales et culturelles
  • Variations comportementales et morphologiques
  • Variations géographiques et climatiques

Combien de variations ponctuelles (SNV) environ trouve-t-on dans le génome humain ?

  • Environ 10 millions
  • Environ 1 million
  • Environ 20 millions
  • Environ 5 millions (correct)

Quelles variétés de variations sont décrites en relation avec les pathologies ?

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

Quel type de séquençage est principalement utilisé pour mettre en évidence les variations génétiques ?

<p>Séquençage Haut Débit (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la quantité d'INDELs (insertions-délétions) estimée dans le génome humain ?

<p>Environ 100 000 (B)</p> Signup and view all the answers

Combien de variations peuvent généralement être associées aux pathologies récessives dans une population donnée ?

<p>Environ 5 à 10 (A)</p> Signup and view all the answers

Quelles types de variations sont les plus courantes dans le génome humain, selon le contenu ?

<p>Variations ponctuelles (SNV) (C)</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les caractéristiques de l'ARN lorsqu'il est étudié ?

<p>L'ARN se dégrade rapidement, nécessitant une extraction et un traitement rapides. (A)</p> Signup and view all the answers

Quel gène est exprimé de manière similaire dans différents tissus ?

<p>MECP2 (B)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi le gène SCN1A ne peut-il pas être étudié à partir de fibroblastes ou de peau ?

<p>Il est exprimé uniquement au niveau du tissu nerveux. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le principe fondamental du séquençage Sanger ?

<p>Approche ciblée sur une région précise du génome à l'aide de sondes. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la longueur typique d'un exon lors d'un séquençage Sanger ?

<p>Environ 150 pb. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la taille de la région analysée lors du séquençage Sanger ?

<p>Environ 500 à 1000 pb. (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est un des risques associés à l'étude de l'ARN dans des tissus autres que le tissu nerveux ?

<p>L'absence d'ARN, ce qui conduit à des résultats négatifs. (A)</p> Signup and view all the answers

Quels introns sont typiquement entourés autour d'un exon ?

<p>Environ 1000 pb. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la finalité principale du séquençage génétique ?

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

Quel élément rend l'étude de l'ADN relativement simple ?

<p>La quantité stable d'ADN dans tous les tissus (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle méthode permettant d'obtenir de l'ADN n'est pas mentionnée ?

<p>Prélèvement de biopsie (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de l'ARN avant le séquençage ?

<p>Il doit être converti en ADN par rétrotranscription (B)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui doit être pris en compte lors de l'origine des prélèvements étudiés par séquençage ?

<p>Le choix entre ADN et ARN (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle caractéristique de l'ADN permet son analyse même après de nombreuses années ?

<p>La possibilité de conservation à 4°C (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'objectif du plan France Médecine Génomique ?

<p>Utiliser le génome comme routine diagnostique d'ici 2025 (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'objectif principal du séquençage Haut-Débit ?

<p>Séquencer le génome complet d'un individu. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la plus grande difficulté rencontrée lors du séquençage complet du génome ?

<p>Les problèmes de stockage des données. (B)</p> Signup and view all the answers

Dans l'approche par sélection de régions d'intérêt, que représente l'exome ?

<p>L'ensemble des régions codantes d'un individu. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de la bio-informatique dans le processus de séquençage ?

<p>Aligner les fragments d'ADN avec un génome de référence. (C)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce que l'étape d'annotation dans le séquençage génomique ?

<p>L'ajout d'informations sur les différences génétiques. (C)</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les deux données de qualité les plus importantes dans le séquençage ?

<p>La profondeur et la couverture. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'objectif de l'étape d'appel des différences dans le séquençage ?

<p>Identifier toutes les différences par rapport à la référence. (A)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi le séquençage d'un génome est-il devenu plus accessible financièrement ?

<p>Développement de nouvelles technologies moins chères. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la principale difficulté lors du séquençage des variations familiales ?

<p>Il peut être difficile de séquencer uniquement les membres non disponibles de la famille. (A), La présence de variations rares rend le tri complexe. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelles classes de variations sont considérées à fort taux de pathogénicité ?

<p>Classes 4 et 5 (D)</p> Signup and view all the answers

Que représente la découverte incidente dans le cadre du séquençage ?

<p>Des informations fortuites sur d'autres maladies ou risques. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel facteur est déterminant dans le choix de la technique de séquençage ?

<p>La complexité génétique de la pathologie. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est un exemple de pathologie pour laquelle un panel ciblé de gènes est possible ?

<p>Surdité. (B)</p> Signup and view all the answers

Que doit faire le professionnel de santé avant d'informer un patient sur les données additionnelles ?

<p>Interroger le patient sur ses préférences d'information. (B)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi est-il nécessaire d'effectuer des tests fonctionnels pour les variations de classe 3 ?

<p>Pour déterminer si la variation a une réelle influence pathologique. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la profondeur (X) si une position dans l'ADN a été lue 50 fois?

<p>X = 50 (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'avantage d'un panel génétique ciblé dans le cas des cancers digestifs ?

<p>Sa rentabilité est excellente avec peu de gènes ciblés. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel pourcentage représente une couverture de 95 %?

<p>95 % de la région a été lue au moins 20 fois (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'intérêt principal d'individualiser les séquences?

<p>Identifier des variations faiblement représentées (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le risque de transmission des variations de novo?

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

Combien de variations somatiques un individu porte par rapport à une séquence de référence?

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

Pourquoi le séquençage haut-débit est-il désormais un examen de routine?

<p>Il permet d'analyser l'ensemble du génome (C)</p> Signup and view all the answers

Lors d'une stratégie de séquençage, que faut-il faire face aux variations fréquentes?

<p>Les éliminer si elles sont fréquentes dans les sous-populations (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle notion est associée à une variation hétérozygote?

<p>Deux allèles différents sont présents (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Séquençage ADN

Méthode pour identifier les variations génétiques en comparant une séquence à un génome référence.

Variations génétiques (individu)

Différences dans les séquences d'ADN entre individus, incluant variations ponctuelles et de structure.

Filtrage de variations

Sélection de variations génétiques potentiellement liées à une maladie, parmi un grand nombre de variations.

Plan France Médecine Génomique

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

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ADN (acide désoxyribonucléique)

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

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ARN (acide ribonucléique)

Molécule impliquée dans la machinerie cellulaire, séquencé après rétrotranscription en ADN.

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Prélèvement ADN - Origine

Origine des échantillons ADN est critique, avec différentes sources possibles (sang, frottis jugaux, cellules cultivées).

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Conservation ADN

L'ADN peut être stocké à 4°C, ce qui permet l'étude d'échantillons anciens.

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ARN

Différentes formes de molécules d’acide ribonucléique varient selon le tissu.

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Dégradation rapide de l'ARN

L'ARN est instable et nécessite une extraction et un traitement rapides.

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Conservation de l'ARN

Stockage à -80°C est nécessaire pour conserver l'ARN.

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Expression ARN

Mesure de la quantité d'ARN produite par les gènes.

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Séquençage Sanger

Méthode de séquençage ciblant une région spécifique de l'ADN.

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Sonde de séquençage

Séquence de nucléotides utilisée pour cibler une région spécifique de l'ADN.

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Taille séquence Sanger

Analyse de séquence d’environ 500-1000 paires de bases.

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Région ciblée du séquençage Sanger

Un seul exon et une partie des introns entourants sont séquencés.

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Génome de référence

Un ensemble de comparaison génétique, basé sur un génome moyen, utilisé pour identifier les variations génétiques.

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Variations ponctuelles

Différences génétiques dans un seul nucléotide (SNV) ou une courte séquence de nucléotides (INDEL).

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Variations de structure

Modifications affectant des parties plus grandes du génome, comme des délétions, duplications, translocations ou inversions.

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SNV (Single Nucleotide Variation)

Une variation génétique affectant un seul nucléotide (A, T, G, ou C).

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INDEL (Insertion-Deletion)

Variation dans la séquence d'ADN impliquant l'insertion ou la délétion d'une séquence de nucléotides.

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Génome complet

L'ensemble complet du matériel génétique d'un organisme, comprenant environ 3 milliards de paires de bases.

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Variations pathogènes

Variations génétiques associées à des maladies.

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Variabilité interindividuelle

Différences génétiques entre les individus d'une même espèce, qui ne sont pas liées à des maladies.

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Profondeur (x)

Le nombre de fois qu'une position spécifique dans l'ADN a été lue ou séquencée. Plus ce nombre est élevé, plus on est sûr de l'exactitude des données à cet endroit.

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Couverture (%)

Le pourcentage d'une région génomique étudiée qui a été séquencée au moins x fois. Plus la couverture est élevée, plus la région a été analysée en profondeur.

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Variante hétérozygote

Une variation génétique où une des deux copies du gène est modifiée, tandis que l'autre est normale.

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Variation de novo

Une variation génétique qui apparaît spontanément chez un individu et n'est pas héritée de ses parents.

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Séquençage haut-débit

Une technique de séquençage de l'ADN qui permet d'analyser rapidement et efficacement de grandes quantités d'ADN.

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Mutations fréquentes dans les sous-populations

Des variations génétiques présentes chez un grand nombre d'individus d'une population particulière, souvent inoffensives.

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Variations en mosaïque

Des variations génétiques présentes dans certaines cellules d'un organisme, mais pas dans toutes.

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Approche par régions d'intérêt

Méthode de séquençage ciblant des régions spécifiques du génome, comme l'exome (régions codantes) ou des gènes liés à une maladie.

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Exome

Ensemble des régions codantes du génome, représentant environ 1% du génome total et contenant les gènes.

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Panel de gènes de surdité

Ensemble de gènes spécifiques impliqués dans la surdité, ciblés pour l'analyse génétique.

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Alignement du génome

Processus informatique consistant à comparer les fragments d'ADN séquencés au génome de référence pour identifier leur position.

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Appel des différences

Identification des variations génétiques individuelles par rapport au génome de référence après alignement des fragments d'ADN.

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Annotation des variations

Ajout d'informations contextuelles aux variations génétiques identifiées, incluant la localisation, l'impact sur la protéine et la comparaison avec la référence.

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Profondeur (X) et Couverture (%)

Indicateurs de qualité du séquençage. La profondeur mesure le nombre de fois qu'une région est séquencée, tandis que la couverture indique la proportion du génome analysée.

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Variations familiales rares

Variations génétiques présentes dans un petit nombre de familles, souvent difficiles à analyser car elles ne sont pas présentes dans les bases de données.

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Séquençage en parallèle de membres de la famille

Technique utilisée pour identifier les variations rares familiales en séquençant l'ADN de plusieurs membres d'une même famille.

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Variations causales

Variations génétiques qui sont directement responsables d'un phénotype ou d'une maladie.

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Collaboration multidisciplinaire

L'analyse des variations génétiques nécessite l'expertise de différents spécialistes, comme les informaticiens, les cliniciens et les ingénieurs.

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Classes de variations génétiques

Les variations génétiques sont classées en catégories selon leur potentiel pathogène, de la classe 1 (moins pathogène) à la classe 5 (très pathogène).

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Tests fonctionnels

Expériences réalisées pour déterminer si une variation génétique a un effet sur la fonction d'une protéine ou d'une cellule.

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Données additionnelles

Informations génétiques non recherchées initialement mais découvertes lors du séquençage, pouvant révéler des prédispositions à des maladies.

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Choix de la technique de séquençage

Le choix de la technique de séquençage dépend de la complexité génétique de la pathologie.

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Study Notes

Génétique - Méthodes de séquençage

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

Plan du cours

  • Partie 1: Éléments clés à retenir du cours

    • Le séquençage ADN concerne tous les tissus (contrairement à l'ARN, qui est tissu-dépendant)
    • Le séquençage Sanger est ciblé (besoin d'une hypothèse diagnostique)
    • Le séquençage Haut Débit utilise de l'ADN fragmenté (selon la région d'intérêt, génome complet ou exome)
    • Le séquençage permet d'identifier des variations dans le génome en le comparant à une référence.
  • Partie 2: Généralités sur les prélèvements étudiés par séquençage

    • L'origine des prélèvements (ADN ou ARN) est importante car cela influe sur les résultats
    • L'ADN est plus stable que l'ARN
  • Partie 3: Le séquençage Sanger

    • Méthode historique basée sur la réaction en chaîne par polymérase (PCR)
    • Utilisation de sondes sur une région ciblée du génome pour identifier des variations (exons ou encadrants)
    • Utilisation de didésoxynucléotides (ddNTP) marqués pour interrompre la chaîne de synthèse d'ADN
  • Partie 4: Séquençage de Sanger - pour qui ?

    • Confirmation de variations déjà trouvées par séquençage haut-débit
    • Études de transmission familiale de mutations (diagnostic prénatal)
  • Partie 5: Définition d'une variation du génome – génome référence 

    • Le génome de référence est basé sur des données d'individus, avec des limites au niveau des populations
    • Les variations du génome peuvent être ponctuelles (SNV) ou structurelles (CNV)
  • Partie 6: Séquençage haut-débit

    • Une approche globale du génome ou ciblée sur certaines régions (exome, pannels)
    • Nécessite des méthodes bio-informatiques pour l'analyse
  • Partie 7: Analyse des résultats (filtration des données)

    • Identification des variations significatives par rapport au génome de la référence.
    • Analyse de la corrélation entre ces variations et le phénotype patient
  • Partie 8: Encadrement législatif

    • Aspect éthique et médical de l'usage du séquençage haut-débit

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