Les chercheurs génèrent la première séquence complète et sans interruption d’un génome humain :

Selon les chercheurs, disposer d’une séquence complète et sans lacunes des quelque 3 milliards de bases (ou “lettres”) de notre ADN est essentiel pour comprendre le spectre complet de la variation génomique humaine et pour comprendre les contributions génétiques à certaines maladies. Le travail a été effectué par le consortium Telomere to Telomere (T2T), qui comprenait la direction de chercheurs de l’Institut national de recherche sur le génome humain (NHGRI), qui fait partie des National Institutes of Health ; Université de Californie, Santa Cruz; et Université de Washington, Seattle. Le NHGRI était le principal bailleur de fonds de l’étude.

Les analyses de la séquence complète du génome ajouteront de manière significative à notre connaissance des chromosomes, y compris des cartes plus précises pour cinq bras chromosomiques, ce qui ouvre de nouvelles voies de recherche. Cela aide à répondre aux questions de biologie de base sur la façon dont les chromosomes se séparent et se divisent correctement. Le consortium T2T a utilisé la séquence du génome désormais complète comme référence pour découvrir plus de 2 millions de variants supplémentaires dans le génome humain. Ces études fournissent des informations plus précises sur les variantes génomiques au sein de 622 gènes médicalement pertinents.

“La génération d’une séquence du génome humain vraiment complète représente une réalisation scientifique incroyable, fournissant la première vue complète de notre modèle d’ADN”, a déclaré Eric Green, MD, Ph.D., directeur du NHGRI. “Cette information fondamentale renforcera les nombreux efforts en cours pour comprendre toutes les nuances fonctionnelles du génome humain, ce qui à son tour renforcera les études génétiques des maladies humaines.”

La séquence du génome humain désormais complète sera particulièrement précieuse pour les études qui visent à établir des vues complètes de la variation génomique humaine ou de la façon dont l’ADN des gens diffère. De telles connaissances sont essentielles pour comprendre les contributions génétiques à certaines maladies et pour utiliser la séquence du génome comme élément de routine des soins cliniques à l’avenir. De nombreux groupes de recherche ont déjà commencé à utiliser une version préliminaire de la séquence complète du génome humain pour leurs recherches.

La génération d’une séquence du génome humain vraiment complète représente une réalisation scientifique incroyable, fournissant la première vue complète de notre modèle d’ADN. Ces informations fondamentales renforceront les nombreux efforts en cours pour comprendre toutes les nuances fonctionnelles du génome humain, ce qui à son tour renforcera les études génétiques des maladies humaines.

Le séquençage complet s’appuie sur les travaux du Human Genome Project, qui a cartographié environ 92% du génome, et sur les recherches entreprises depuis lors. Des milliers de chercheurs ont développé de meilleurs outils de laboratoire, des méthodes de calcul et des approches stratégiques pour déchiffrer la séquence complexe. Six articles englobant la séquence complète apparaissent dans Science, ainsi que des articles complémentaires dans plusieurs autres revues.

Ces derniers 8% comprennent de nombreux gènes et de l’ADN répétitif et sont de taille comparable à un chromosome entier. Les chercheurs ont généré la séquence complète du génome en utilisant une lignée cellulaire humaine avec une seule copie de chaque chromosome, contrairement à la plupart des cellules humaines, qui portent deux copies de chaque chromosome. Les chercheurs ont noté que la plupart des séquences d’ADN nouvellement ajoutées se trouvaient à proximité des télomères répétitifs (extrémités longues et arrière de chaque chromosome) et des centromères (sections médianes denses de chaque chromosome).

“Depuis que nous avons eu le premier projet de séquence du génome humain, déterminer la séquence exacte de régions génomiques complexes a été un défi”, a déclaré Evan Eichler, Ph.D., chercheur à l’Université de Washington et coprésident du consortium T2T. « Je suis ravi que nous ayons fait le travail. Le plan complet va révolutionner la façon dont nous pensons à la variation génomique humaine, à la maladie et à l’évolution. »

Le coût du séquençage d’un génome humain à l’aide de technologies « à lecture courte », qui fournissent plusieurs centaines de bases de séquence d’ADN à la fois, n’est que de quelques centaines de dollars, ayant considérablement diminué depuis la fin du projet du génome humain. Cependant, l’utilisation de ces méthodes à lecture courte laisse encore quelques lacunes dans les séquences génomiques assemblées. La baisse massive des coûts de séquençage de l’ADN s’accompagne d’investissements accrus dans de nouvelles technologies de séquençage de l’ADN pour générer des lectures de séquences d’ADN plus longues sans compromettre la précision.

À l’avenir, lorsqu’une personne verra son génome séquencé, nous serons en mesure d’identifier toutes les variantes de son ADN et d’utiliser ces informations pour mieux guider ses soins de santé. Terminer véritablement la séquence du génome humain, c’était comme mettre une nouvelle paire de lunettes. Maintenant que nous pouvons tout voir clairement, nous sommes sur le point de comprendre ce que tout cela signifie.

Au cours de la dernière décennie, deux nouvelles technologies de séquençage de l’ADN ont émergé qui ont produit des lectures de séquences beaucoup plus longues. La méthode de séquençage d’ADN Oxford Nanopore peut lire jusqu’à 1 million de lettres d’ADN en une seule lecture avec une précision modeste, tandis que la méthode de séquençage d’ADN PacBio HiFi peut lire environ 20 000 lettres avec une précision presque parfaite. Les chercheurs du consortium T2T ont utilisé les deux méthodes de séquençage de l’ADN pour générer la séquence complète du génome humain.

“En utilisant des méthodes à lecture longue, nous avons fait des percées dans notre compréhension des parties les plus difficiles et les plus riches en répétitions du génome humain”, déclare Karen Miga, Ph.D., coprésidente du consortium T2T dont le groupe de recherche à l’Université de Californie à Santa Cruz est financée par le NHGRI. “Cette séquence complète du génome humain a déjà fourni de nouvelles informations sur la biologie du génome, et j’attends avec impatience la prochaine décennie de découvertes sur ces régions nouvellement découvertes.”

Selon le coprésident du consortium, Adam Phillippy, Ph.D., dont le groupe de recherche du NHGRI a dirigé l’effort de finition, le séquençage du génome entier d’une personne devrait devenir moins coûteux et plus simple dans les années à venir.

“A l’avenir, quand quelqu’un verra son génome séquencé, nous serons en mesure d’identifier toutes les variantes de son ADN et d’utiliser ces informations pour mieux guider ses soins de santé”, a déclaré Phillippy. une nouvelle paire de lunettes. Maintenant que nous pouvons tout voir clairement, nous sommes sur le point de comprendre ce que tout cela signifie.”

De nombreux chercheurs et stagiaires en début de carrière ont joué un rôle central, notamment des chercheurs de l’Université Johns Hopkins de Baltimore ; Université du Connecticut, Storrs ; Université de Californie, Davis; Institut médical Howard Hughes, Chevy Chase, Maryland; et l’Institut national des normes et de la technologie, Gaithersburg, Maryland. L’ensemble de six articles faisant état de cette réalisation apparaît dans le numéro d’aujourd’hui de : La science:ainsi que des articles complémentaires dans plusieurs autres revues.

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