- Genomique
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Génomique
La génomique est une discipline de la biologie moderne qui a pour objet l'étude du fonctionnement d'un organisme à l'échelle de son génome, et non plus limité à un seul gène. La génomique se divise en deux branches : la génomique structurale, qui se charge du séquençage du génome entier, et la génomique fonctionnelle, qui vise à déterminer la fonction et l'expression des gènes séquencés en caractérisant le transcriptome et le protéome.
Cette discipline a connu un essor avec notamment le développement des techniques de séquençage des génomes. La génomique fut très médiatisée à la fin du XXe siècle avec la compétition entre différentes équipes scientifiques pour la publication de la première carte du génome humain, annoncée conjointement le 26 juin 2000 par Bill Clinton et Tony Blair. Mais le premier véritable séquençage d'un génome date de 1972 avec la lecture de la séquence ARN du gène du virus bactériophage MS2[1]. Depuis lors, les génomes complets de nombreuses espèces d'vivantes ont été séquencés : le ver Caenorhabditis elegans en 1998, la mouche drosophile et la plante Arabidopsis thaliana en 2000 ou encore, le chien en 2005. En septembre 2007, une équipe menée par le biologiste et entrepreneur Craig Venter a publié le premier génome complet d'un individu qui se trouve être Craig Venter lui-même. Le génome du co-découvreur de la structure de l'ADN et ancien directeur du Projet génome humain, James Watson, a aussi été séquencé dans son intégralité à la même période.
La connaissance de la séquence nucléotidique est un outil pour une multitude d'études :
- Exploration des fonctions associées aux gènes mais aussi aux variations alléliques et au polymorphisme génétique
- Reconstruction d'arbres phylogénétique d'espèces vivantes
- Analyse de l'histoire évolutive des êtres vivants en lien avec leur écosystème
Sommaire
La génomique structurale
Cette branche de la génomique commporte toutes les analyses déstinées à définir la structure des génomes. Ici la structure est entendue au sens organisation des génomes, les méthodes concernées sont donc le séquençage des génomes, l'identification des gènes, des séquences régulatrices, des séquences répétées, etc.
Le séquençage des génomes
Article détaillé : séquençage des génomes.L'annotation des génomes
L'annotation des génomes est une analyse informatique des séquence obtenues lors du séquençage permettant d'identifier les séquences informatives des génomes. Ces séquences sont principalement les gènes. La plupart de ceux ci sont identifiés soir par leur similitude avec des gènes déjà connus, soit par une prédictions en fonction de la séquence (présence d'une phase ouverte de lecture caractérisée par un codon d'initiation de la traduction, puis au moins 100 codons et enfin un codon stop. Mais il existe aussi des gènes morcelés (contenant des introns) ou codant des ARN fonctionnels, ceux ci doivent être prédit par des algrithmes différents.
Les gènes ne sont pas les seules cibles de l'annotation des génomes, il existe de nombreux autres types de séquences importantes dans les génomes, les séquences régulatrices, les éléments transposables, etc.
La génomique fonctionnelle
Une fois les génomes annotés, l'étape suivante sera la recherche de la fonction des séquences informatives identifiés. La génomique fonctionnelle peut être considérée comme de la génétique à « haut débit ». Les techniques utilisés seront comparables mais généralement appliqués à un grand nombre de gènes en parallèles, cela peut par exemple être la création de mutants et l'analyse de leurs phénotypes pour toute une famille de gènes, ou l'analyse de l'expression tous les gènes d'un organisme entier.
Exemples de recherche en génomique en France
- Genoscope : Centre national de séquençage. Le Génoscope a mené la contribution française au projet international de séquençage du génome humain en séquençant le chromosome 14.
- Marine Genomics Europe : Ce réseau européen a pour but le développement de la génomique marine, de favoriser les échanges entre chercheurs dans ce domaine, mais aussi de développer des actions de vulgarisation.
Références
Articles connexes
- Gène | Génétique | Génotype | Génome | Génomique
- Protéomique
- Transcriptomique
- Relation entre génomique, transcriptomique et protéomique
- Projet génome humain
- Celera Genomics
- Duplication du génome
Liens
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