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Ça y est, le chromosome X a été entièrement séquencé !

Crédits : Flickr / Zappys Technology Solutions

Des chercheurs étasuniens sont parvenus à séquencer entièrement un chromosome humain pour la première fois. Il s’agit du chromosome X, l’un des deux chromosomes sexuels de l’être humain. 

Un premier chromosome séquencé à 100 %

Le Human Genome Project (1988-2003) avait pour mission d’établir le séquençage complet de l’ADN du génome humain. Résultat, les chercheurs avaient annoncé une couverture de 99 % des trois milliards de bases ADN du génome. Ainsi, il reste de nombreux trous et séquences manquantes sur les différents chromosomes.

Il faut savoir que le génome n’a pas été séquencé en une seule fois mais a été reconstruit à partir de séquences d’ADN mises bout à bout, autrement dit de télomère à télomère. À noter que ces régions se trouvent aux extrémités d’un chromosome. En conséquence, ceci est source de discontinuités et de répétitions. Or, le fait est que, jusqu’à aujourd’hui, aucun des chromosomes n’avait pu être séquencé dans sa totalité.

Dans une étude publiée dans la revue Nature le 14 juillet 2020, une équipe du Genomics Institute de l’Université de Californie à Santa Cruz (États-Unis) a indiqué avoir touché au but. Les chercheurs sont parvenus à séquencer entièrement le chromosome sexuel X ! Depuis ce succès, ces derniers travaillent désormais sur le séquençage des autres chromosomes.

Une technique très efficace

Les scientifiques ont utilisé le séquenceur MinION, mis au point par Oxford Nanopore Technologies. Ce séquenceur a recours au séquençage par nanopores. Il s’agit d’une technique visant à appliquer un courant électrique à une membrane perforée de milliers de trous d’un diamètre d’un nanomètre environ.

Or, en traversant les nanopores, les bases azotées de l’ADN produisent des variations différentes du courant, permettant de les identifier. Ainsi, il devient possible de retranscrire des séquences plus longues. En effet, celles-ci correspondent à des centaines de milliers de paires de bases. Les chercheurs ont expliqué que cette technique permettait de couvrir entièrement les régions répétitives, les mêmes qui posaient problème auparavant.

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Le séquenceur MinION. Crédits : Oxford Nanopore Technologies

Toutefois, de multiples ruptures restaient à corriger manuellement. Les meneurs du projet se sont basés sur des variantes dans les séquences répétitives. Ces dernières ont servi de marqueurs pour aligner et relier les séquences entre elles. Au total, les chercheurs ont complété les 29 trous présents sur le chromosome X de référence !

Par ailleurs, le séquençage par nanopores a permis de détecter les bases modifiées par méthylation. Ces dernières ne changent pas la séquence en elle-même mais affectent la structure de l’ADN ainsi que l’expression des gènes. Or, le fait est que ces modifications, aussi subtiles soit-elles, occasionnent des effets physiologiques chez les personnes. Le travail est encore long mais il pourrait s’agir à l’avenir de découvrir l’origine de certaines maladies.