Les bases du sequencage ADN

Qu’est-ce que l’ADN ?

L’abréviation ADN signifie acide désoxyribonucléique. L’ADN est une cellule qui contient l’ensemble des informations relatives à l’hérédité ainsi que toutes les données permettant la vie de l’organisme. L’ADN est donc présent dans tous les organismes vivants, du plus simple au plus compliqué.

On estime la quantité d’informations contenues dans l’ADN à une encyclopédie de 500 volumes de 800 pages chacun soit 40 000 pages…

Quelle est la fonction de l’ADN ?

La fonction de l’ADN est de créer les protéines dont l’organisme a besoin soit pour se développer et assurer sa croissance, soit pour se reproduire.

De quoi se compose l’ADN ?

Chacun a désormais connaissance de la forme en double hélice de l’ADN.

Cette hélice est ce que l’on appelle une macromolécule, elle contient en effet 150 milliards d’atomes formés par des séquences qui se répètent systématiquement.

Chaque séquence est formée de trois éléments :
- Deux identiques : des phosphates et des sucres
- Une qui varie : la base azotée

Cette base azotée peut être de trois formes différentes :
- L’Adénine (symbolisée par la lettre A)
- La Cytosine (symbolisée par la lettre C)
- La Guanine (symbolisée par la lettre G)
- La Tyrosine (symbolisée par la lettre T)

Ces quatre bases azotées se combinent les unes autres pour former des codons.
- ACG
- ACT
- AAA
- GGG etc..

La fabrication des protéines est amorcée par la constitution de ces codons.

Les bases du séquençage ADN

Le séquençage de l’ADN utilise les techniques de reproduction de l’ADN. Pour cela, les chercheurs travaillent à partir des enzymes d’ADN polymérase dont la particularité est d’être en mesure de répliquer ou compléter un brin d’ADN (former l’autre branche de l’hélice).
Ainsi, en face des différentes bases azotées, A, C, G et T, viennent se caler d’autres bases azotées formant ainsi des codons.

Contrôle de la chaîne séquencée

Dans la solution d’ADN polymérase, on place une grande quantité de nucléotides désoxyribonucléotides (dNTP : désoxyNucléotide TriPhosphate) et une faible quantité de didésoxyribonucléotides (ddNTP).

La principale différence entre ces deux nucléotides est de permettre, pour le premier, l’ajout successif de nucléotides à la chaîne alors que le second peut seulement en ajouter un seul, sans permettre la poursuite de la chaîne.

Ainsi, le séquençage se poursuit jusqu’à ce que le nucléotide employé soit le ddNTP : la ‘production’ de la chaîne s’arrête donc.
Les ddNTP utilisés sont soit à adénine (ddATP), soit à guanine (ddGTP), soit à cytosine (ddCTP) ou à tyrosine (ddTTP), ce qui permet d’obtenir progressivement des brins codants, et ce jusqu’à que le nucléotide de dNTP soit utilisé.

Une fois les brins séquencés, les chercheurs entament sa lecture afin d’identifier les codons créés. Pour cela, ils utilisent un gel dans lequel chaque nucléotide migre différemment.

L’observation de leur migration permet alors de repérer chaque nucléotide.