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Le séquençage par nanopores vient à bout d’une tomate


​Une équipe de l’Institut François-Jacob a participé à l’établissement du génome complet d’une tomate avec le MinION, démontrant le nouveau potentiel de la technique par nanopores.

Publié le 6 décembre 2017
Les méthodes de séquençage évoluent rapidement. L’Institut de biologie François-Jacob du CEA a récemment participé au séquençage par nanopores d'une variété de tomates. Cette technique consiste à faire passer un brin d’ADN à travers un pore biologique pour identifier la suite des bases (A, C, G, T) qui compose ce fragment d’ADN. Ce pore biologique est constitué d’une protéine bactérienne ancrée dans une membrane à travers laquelle on fait passer un champ électrique. Les perturbations d’intensité liées à la nature du brin d’ADN sont mesurées et traduites en bases. 

« Grâce à de récentes améliorations, cette technologie de séquençage dénommée MinION, commercialisée par la société Oxford Nanopore Technologies, permet d'une part d'obtenir des gigabases de données et d'autre part de lire de grands fragments d'ADN », explique Jean-Marc Aury, chercheur au Genoscope, à l’Institut François-Jacob. En effet, auparavant, les technologies de séquençage disponibles étaient capables d’une grande sensibilité, mais ne pouvaient lire que de petits fragments. Aujourd'hui, le MinION augmente considérablement le monde des possibles. « On a presque gagné un facteur 100, ajoute le scientifique.  Ainsi, la taille moyenne des fragments séquencés atteint en moyenne 12 000 bases, contre 150 auparavant. » Les chercheurs ont ainsi pu séquencer une variété de tomate dont le génome est composé d’environ un gigabase (un milliard de bases), soit environ le tiers du génome humain. 

Au sein du consortium international qui a réalisé ce travail, l'équipe du Genoscope s'est impliquée dans l'étape d'assemblage du génome visant à reconstruire la séquence de ce dernier en utilisant ces grands fragments. La taille des lectures fournies par le séquenceur a permis de mettre en évidence les nombreuses régions répétées du génome, inaccessibles par un séquençage classique à l'aide de courtes lectures (séquenceurs Illumina). L'assemblage obtenu dispose d’une grande continuité, la moitié du génome est à présent contenue dans des séquences génomiques de plus de 2,5 megabases (millions de bases). De plus, il est très complet, puisqu'il contient environ 97% des gènes de cette plante. Cette étude franchit une nouvelle étape dans l'adoption du séquençage par nanopores en démontrant  que le séquenceur portable MinION peut être utilisé pour séquencer et assembler  des génomes de plantes ayant une taille de l'ordre du Gigabase et ce avec un rapport coût /qualité amélioré par rapport aux autres équipements dotés de la même sensibilité. Cette technologie est mise en œuvre au Genoscope pour séquencer les différents génomes étudiés, elle permet à l’inverse de la technologie illumina de fournir une meilleure représentation du génome et notamment des régions répétées.

Utilisation du séquenceur de poche minION, grand comme une clé USB environ, au Genoscope (Institut François-Jacob). © Genoscope/CEA


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