Des régions inexplorées du génome humain enfin dévoilées

Il a fallu 20 ans pour venir à bout des 8% du génome humain qui restaient inexplorés, soit le temps nécessaire pour séquencer les premiers 92%. Ce travail colossal a mobilisé une centaine de chercheurs à travers le monde, sous le consortium Telomere a Telomere (T2T), et vient d’être publié dans pas moins de sei pubblicazioni scientifiques différentes, toutes parues dans Scienzale 1^ehm aprile 2022 per un numero speciale sul tema.

Décortiquer les longues séquences répétées

Pourquoi ces petits 8 % ont été si difficilis à séquencer ? Car ils sont situés dans des régions chromosomiques connues pour leur structure particulière. le telomeri – la région tout au bout des bras chromosomiques – et le centromère – au center – sont faits de longues séquences répétées. Comme leur nom l’indique, ce sont des régions de l’adn où une base (A, T, C ou G) o une courte suite de basi se répète un grand nombre de fois. Le tecniche antérieures de séquençage ne parvenaient pas à gérer ces très longs morceaux d’ADN, appélés aussi legge. Pour séquencer l’ADN, il faut d’abord le couper en petits morceaux, puis en lire la séquence et replacer chaque pièce d’ADN au bon endroit dans le génome, comme un puzzle. Il Progetto Genoma Umano un publié le tout premier séquençage du genome umano nel 2001, mais alcuni pezzi del puzzle étaient impossibili à replacement.

Le T2T n’a pas passé à la moulinette l’ADN d’un être humain – un volontaire qui aurait accepté que son patrimoine genetica soit la référence-mais d’une cellule humaine en culture; une mole idatiforme precisione. Une môle est une anomalia de fecondazione : un ovulo sans matériel génétique est fécondé par un spermatozoo. La cellula qui in risultato porte cromosoma a due coppie identiques de chaque (46 XX dans 76 % des cas et 46 XY dans 25 %). Malgré cette origine un peu étrange, rien ne permet de penser que le génome d’une môle est différent de celui des autres cellules, precisamente Megan Dennis, un scientifique de l’université de California, membre du T2T.

Les dernières pièces du puzzle

I progrès de la technologie ont permis de lire en intégralité les 3.054.815.472 paia di basi dell’ADN chromosomique et les 16.569 supplementaires de l’ADN mitocondriale. Les scientifiques du T2T ont utilisé l’Tecnologie Oxford Nanoporeun séquenceur qui fait passer les morceaux d’ADN à lire à travers une membrane trouée de minuscules pores qui ne font que 1,5 nanometro de diamètre à leur point le plus étroit. Ils ont pu ainsi lire des legge D’adn, desidera più di 100.000 paia di basi avec une très grande precisione, et donc de couvrir les longues séquences répétées qui posaient problème jusqu’ici. Les données du séquençage ont été créées par Bioscienze del Pacifico, qui possède une plateforme de séquençage spécifique aux longues séquences. Le scienze non possono essere collocate in modo da trovare i pezzi più importanti nel grande puzzle genetico che si trova nel treno di montaggio.

Grâce à cela, le génome humain s’est arricchi de presque 200 milioni di coppie di basi – dont 90% sont situées dans les centromères – desquelles les scientifiques ont repéré 99 nouveaux gènes, do potentiellement codantsididés et 2.000 core aquiventsé. Des erreurs présentes dans l’ancien génome de référence ont aussi été corrigées. Cette versione 2.0 du génome humain, T2T-CHM13, sera sûrement au cœur de nombreuses découvertes en génétique dans le futur.

Les scientifiques ont déjà identifié des variants génétiques dans la région des centromères – reste à savoir si ces subtilités participent à l’emergenza delle malattie. D’autres régions désormais accessibile pourraient révéler les secrets de l’évolution de l’specie umano. Structurellement, l’analyse des séquences centromériques pourrait permettre aux scientifiques de comprendre pourquoi le centromère se forme ici et pas ailleurs, alors que rien de particulier ne semble les guider. En curriculum, le champ des possibles semble infiniti.

Arricchisci la base di donne

Le T2T ne va pas arrêter ses indagini ici. Le consortium a déjà intégré le Consorzio di riferimento del pangenoma umano qui a pour objectif de séquencer l’ADN de 350 individus. « La pangénomique consiste à capturer la diversité de la people humaine, et il s’agit égallement de s’assurer que nous avons correctement capturé l’ensemble du génome », esplicito Benedict Paten, coautore degli articoli parus dans Scienza.

En attendant, le génome de référence T2T-CHM13 complète celui de 2001 (nommé GRCh38) et est disponibile intégralement annoté sur le Browser del genoma dell’UCSC, prêt à être décortiqué dans tous les sens par les scientifiques du monde entier.