lundi 13 janvier 2020

1,4,2/ L’histoire humaine lue dans son génome

1/ Histoire du séquençage du génôme humain

- Rechercher et exploiter des documents montrant comment a été déterminée la première séquence du génome humain.
- Explorer quelques stratégies et outils informatiques de comparaisons de séquences entre génomes individuels.
Histoire
Équipe
Pays
matériel
methode
Taille
Nb de gènes
1971
Arber, Smith, Nathans
Suisse, USA
Haemophilus influenzae, virus SV40
Enzymes de restriction


1977
Sanger
UK
Virus ΦX174
synthèse enzymatique sélective
5 kb

1977
Gilbert
USA
Bactérie
dégradation chimique sélective


1980
Messing

phage M13
vecteurs de séquençage


1984
Jeffreys
USA
Homo sapiens
Empreinte génétique


1995


Haemophilus influenzae

1,8 kb

1996


Saccharomyces cerevisiae

12 Mb
6 200
1996


Caenorhadbitis elegans

100 Mb
19 100
2000


Arabidopsis thaliana

125 Mb
25 500
2001


Homo sapiens

3,3 Gb
30 000
2002


Oryza sativa

289 Mb

Sanger
Gilbert
synthèse enzymatique sélective
dégradation chimique sélective
Extraction ADN
Amplification de l’échantillon
Séparation des deux brins par la chaleur
Amorçage
Marquage*/Isolement/électrophorèse/Séparation
Incubation +ADNpol +dNTP +amorces +ddNTP*
Coupures chimiques spécifiques des 4 bases
Analyse par électrophorèse
Sanger method in video : https://youtu.be/-QIMkQ4E_wE
Au cours des 25 dernières années, la méthode de Sanger a été largement développée grâce à plusieurs avancées technologiques importantes :
  • la mise au point de vecteurs de séquençage adaptés, comme le phage M13 développé par Joachim Messing au début des années 19802 ;
  • le développement de la synthèse chimique automatisée des oligonucléotides qui sont utilisés comme amorces dans la synthèse ;
  • l'introduction de traceurs fluorescents à la place des marqueurs radioactifs utilisés initialement. Ce progrès a permis de sortir le séquençage des pièces confinées nécessaires à l'usage de radio-isotopes ;
  • l'adaptation de la technique PCR pour le séquençage ;
  • l'utilisation de l'électrophorèse capillaire pour la séparation et l'analyse.
La méthode de Maxam et Gilbert nécessite des réactifs chimiques toxiques et reste limitée quant à la taille des fragments d'ADN qu'elle permet d'analyser (< 250 nucléotides). Moins facile à robotiser, son usage est devenu aujourd'hui confidentiel.

2/ Calculs généalogiques

- Calculer le nombre de générations humaines successives en mille, dix mille et cent mille ans et en déduire le nombre théorique d’ancêtres de chacun d’entre nous à ces dates. Conclure.