Initiation à la génomique

Question 1

La génomique étudie quoi?

Answer 1

Les génomes entiers

Question 2

Qu’est qui caractérise la génomique structurale?

Answer 2

La génomique structurale caractérise la nature physique de génomes entiers (séquence; relations phylogéniques; structure des chromosomes)

Question 3

Qu’est qui caractérise la génomique fonctionnelle?

Answer 3

La génomique fonctionnelle caractérise le mode d’expression des gènes (transcriptome) et l’ensemble des protéines codés par ces
gènes (protéome; secrétome; interactome….)

Question 4

Nommez des méthodes visuelles utilisées en génomique et leurs utilités (2)

Answer 4

• FISH: permet de localiser rapidement un gène ou un marqueur moléculaire
  sur un chromosome particulier; permet de détecter des localisations anormales
• “Chromosome painting”: détecte les aspects particuliers des chromosomes d’un caryotype d’un individu

Question 5

Qu’est ce qu’une banque d’ADN ou banque génomique?

Answer 5

Collection de fragments d’ADN provenant d’un

individu, d’un échantillon ou d’une espèce.

Question 6

Vrai ou Faux: Chaque fragment d’ADN obtenu pour la banque d’ADN est inséré dans un vecteur
(plasmide ou adaptateurs de séquence connue)

Answer 6

Vrai

Question 7

Qu’est ce qu’une STS?

Answer 7

Séquence de 500 nucléotides prises aléatoirement et qui couvre l’intégralité du génome

Question 8

Quelles sont les étapes de l’approche ordonnée de séquençage de génomes?

Answer 8

1- Tri des chromosomes
par cytométrie en
flux (purification des chromosomes)
2- Clonage dans les chromosomes artificiels de
levure (YACs) qui servent de vecteur
3- Détermination de l’ordre des fragments
4- Formation d’une carte visuelle en utilisant les STS
5- Séquençage des fragments d’intérêt
6- Assemblage de la séquence complète par ordinateur

Question 9

Comment est ce que l’on peut déterminer l’ordre des fragments?

Answer 9

• Déterminer, au hasard dans le génome, des courtes
  séquences de nucléotides (angl. STS = sequencetagged
  sites) (fr. sites étiquetés)
• Pour chaque insert de la banque génomique dans
  les YACs, déterminer quels STS y sont présents
• Bâtir une carte alignant les STS et les inserts
  génomiques (contigs) = carte physique

Question 10

Comparer l’approche ordonnée et l’approche shotgun.

Answer 10

• L’approche ordonnée économise le séquençage de l’ADN (coûte cher)
• L’approche shotgun est plus rapide, mais demande
  plus de séquençage et est moins exhaustive (il reste
  des « trous » non séquencés)

Question 11

Quelles sont les étapes de l’approche shotgun de séquençage de génomes ?

Answer 11

1- Fragmentation de l’ADN génomique
2- Clonage de fragments aléatoires dans une banque d’ADN
3- Séquençage du + grand nombre de fragments possibles choisis au hasard
4- Assemblage virtuel des séquences qui se chevauchent en contigs

Question 12

Pourquoi est ce l’approche shotgun ou aléatoire est + utilisée que l’approche ordonnée?

Answer 12

Cette approche est favorisée, parce que les séquenceurs sont + efficaces et des algorithmes bioinfos sont mis en place

Question 13

Vrai ou Faux: La connaissance des sites d’interactions intermoléculaires est essentielle pour comprendre les fonctionnalités d’un génome

Answer 13

Vrai

Question 14

Quelle est l’utilité de la génomique structurale comparative?

Answer 14

Elle permet de mieux tracer les arbres phylogéniques et comprendre l’origine des espèces

Question 15

Qu’est ce que des gènes homologues?

Answer 15

Gènes dont la séquence est similaire

Question 16

Comment est ce que l’on peut expliquer la complexité des vertébrés (surtout les primates)?

Answer 16

• Une utilisation + fréquente de phénomènes d’épissage alternatif (un gène code pour
  plusieurs protéines)
• Une complexité croissante des réseaux
  régulateurs (les mécanismes qui décident quels gènes sont allumés et lesquels sont éteints)

Question 17

Qu’est ce qu’un réseau régulateur?

Answer 17

“JunkDNA”

Question 18

Quelle séquence précise est commune aux bactéries, archées et eucaryotes?

Answer 18

ARN 16S

Question 19

Pourquoi l’arbre phylogénétique est + complexe? Donner un exemple.

Answer 19

Parce qu’il y a beacoup de transferts latéraux (transfert de gènes à d’autres espèces)
ex. acquisition de mitochondries chez les Eucaryotes par endosymbiose+ acquisition de chloroplastes chez les Plantes

Question 20

Pourquoi est ce qu’il y a eu une diminution drastique des coûts de séquençage durant les années 2000?

Answer 20

Diminution exponentielle des coûts de séquençage à cause de l’arrivée des technologies de séquençage comme Ion Torrent, Illumina…

Question 21

Quelles sont les utilités de la génomique fonctionnelle?(3)

Answer 21

Bâtir des profils d’expression des gènes pour
l’ensemble du génome dans diverses
conditions physiologiques
• Identifier les motifs régulateurs responsables
de cette expression
• Établir les réseaux régulateurs régissant la physiologie des espèces

Question 22

Qu’est ce que l’on utilise en général en génomique fonctionnelle?

Answer 22

Puces à ADN

Question 23

Qu’est ce que la biologie des système?

Answer 23

Combinaison de la génomique fonctionnelle (génétique) avec la métabolomique (biotechnologies et biochimie)

Question 24

Qu’est ce que l’on étudie en biologie des systèmes?

Answer 24

- Mutations dans gènes
régulateurs
- Analyse par puce à ADN des
changements dans l’activité
transcriptionnelle des gènes
- Mesure et modélisation du niveau
des métabolites