Qu'est-ce que le séquençage des armes à feu?
Le séquençage à la grenaille est une méthode de séquençage de l’ADN qui consiste à briser physiquement un long segment d’ADN en petits fragments (environ 2 000 paires de bases) qui sont clonés, séquences et assemblés à l’aide d’une analyse informatique. Il a été développé et rendu célèbre par Craig Venter de Celera Corporation. Venter a développé la technique en 1996 alors qu'il travaillait à l'Institute for Genome Research.
Venter a fondé Celera en 1998 avec pour mission de séquencer le génome humain en trois ans. Cet objectif était en concurrence directe avec Human Genome Project, un consortium d'universités travaillant de concert pour séquencer le génome humain à l'aide d'une stratégie plus ancienne appelée séquençage basé sur une carte ou BAC-BAC. Cette méthode impliquait tout d'abord de décomposer le génome en 150 000 paires de bases appelées BAC, d'assembler les BAC dans l'ordre, puis de séquencer chaque BAC en détail.
Le séquençage total du génome par fusil court-circuite la création et la cartographie des BAC et commence directement avec le séquençage de l'ADN. Le processus commence par l’acquisition d’un échantillon d’ADN de poids moléculaire élevé de l’organisme d’intérêt et sa fragmentation physique en petits morceaux en le faisant passer dans une seringue à voie étroite ou en le sonifiant, ce qui permet de décomposer l’échantillon en utilisant des ondes sonores. Le cisaillement est un processus aléatoire, de sorte que les séquences des fragments se chevauchent. Le cisaillement ne crée pas spécifiquement les fragments de 2 000 paires de bases nécessaires au séquençage, mais des fragments de la taille souhaitée doivent être purifiés à partir du mélange.
L'étape suivante consiste à joindre les fragments d'ADN à un ADN porteur appelé vecteur. Ce processus est appelé clonage et crée une bibliothèque de séquençage à partir de laquelle la séquence d'un génome entier sera créée. La séquence de chaque clone dans la bibliothèque est déterminée et une analyse informatique est utilisée pour trouver des séquences en chevauchement ou continues dans chaque fragment. L'assemblage des chevauchements crée un «contig», qui est un long segment continu de séquence d'ADN.
Le clonage par fusil de chasse crée généralement des espaces entre les contigs car certaines séquences sont manquantes dans la bibliothèque par hasard. Les lacunes peuvent être comblées en créant une nouvelle bibliothèque ou en utilisant des séquences connues pour s'étendre du contig. Étant donné que le séquençage par coups de fusil séquence des fragments d’ADN au hasard, de nombreux fragments sont séquencés plus d’une fois, ce qui donne une certitude supérieure que la séquence est correcte que si chaque fragment n’avait été séquencé qu’une ou deux fois.
Le génome humain a été séquencé à la fois par le projet du génome humain en utilisant un séquençage basé sur une carte et par Celera en utilisant un séquençage au fusil de chasse. Le séquençage par fusil de chasse est maintenant la méthode préférée pour d’autres types de séquençage du génome. Les génomes complets de nombreux organismes, tels que la plante Arabidopsis thaliana , le riz, la vache, le chien, le poulet, le chimpanzé, le rat, la souris, le poisson-globe et de nombreux micro-organismes ont été séquencés de cette manière.