Le Projet du g\u00e9nome humain avait pour objectif ultime de d\u00e9terminer la s\u00e9quence des trois milliards \u00ab d\u2019\u00e9l\u00e9ments g\u00e9n\u00e9tiques \u00bb ou nucl\u00e9otides qui composent le g\u00e9nome humain. La s\u00e9quence du g\u00e9nome humain a une \u00e9norme valeur et pourrait r\u00e9volutionner la recherche biologique et la m\u00e9decine clinique. Elle fait aussi comprendre que la s\u00e9quence compl\u00e8te du g\u00e9nome n’est que le commencement de notre compr\u00e9hension de la biologie humaine. L\u2019un des plus grands myst\u00e8res est la r\u00e9gulation des g\u00e8nes pr\u00e9sents dans chaque cellule. M\u00eame si elles sont identiques g\u00e9n\u00e9tiquement parlant, les cellules de tissus diff\u00e9rents ont une apparence diff\u00e9rente et remplissent des fonctions tr\u00e8s diff\u00e9rentes. Par exemple, m\u00eame si des g\u00e8nes de la dopamine sont pr\u00e9sents dans les cellules du cerveau, des muscles et de la peau, ces g\u00e8nes sont actifs dans le neurones, mais pas dans les muscles ou la peau. On croit maintenant que l\u2019expression sp\u00e9cifique dans des tissus se fait par r\u00e9gulation \u00e9pig\u00e9n\u00e9tique des g\u00e8nes par des processus tels que la m\u00e9thylation de l\u2019ADN. Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, l\u2019un des nucl\u00e9otides, soit la cytosine, peut \u00eatre pr\u00e9sent dans deux \u00e9tats fonctionnels, m\u00e9thyl\u00e9 ou non m\u00e9thyl\u00e9. Les cytosines m\u00e9thyl\u00e9es sont parfois consid\u00e9r\u00e9es comme la 5e base de l\u2019ADN humain.<\/p>\n
Les profils de m\u00e9thylation de l\u2019ADN sont tr\u00e8s variables selon les cellules, m\u00eame dans le m\u00eame organisme, et ces variations d\u00e9pendent des tissus, de l\u2019\u00e2ge, du sexe, du r\u00e9gime alimentaire, et de nombreux autres facteurs. On constate de plus en plus que les facteurs \u00e9pig\u00e9n\u00e9tiques peuvent causer diverses maladies humaines telles que le cancer, la schizophr\u00e9nie, le diab\u00e8te, l’asthme pour ne nommer que celles-l\u00e0. Au cours de la derni\u00e8re d\u00e9cennie, les chercheurs ont d\u00e9velopp\u00e9 une s\u00e9rie de nouvelles m\u00e9thodes pour examiner les profils de m\u00e9thylation de l\u2019ADN dans de grandes r\u00e9gions de l\u2019ADN \u2013 des chromosomes, voire des g\u00e9nomes complets. Malheureusement, toutes ces m\u00e9thodes ont des limites consid\u00e9rables parce qu\u2019elles ont besoin de grandes quantit\u00e9s d\u2019ADN, n\u2019interrogent qu\u2019une petite fraction des nucl\u00e9otides qui peuvent \u00eatre m\u00e9thyl\u00e9s et ne sont capables de scanner que de courts fragments d\u2019ADN.<\/p>\n
La pr\u00e9sente demande \u00e0 G\u00e9nome Canada vise \u00e0 d\u00e9velopper un ensemble de nouvelles technologies pour l\u2019analyse pang\u00e9nomique de la m\u00e9thylation de l\u2019ADN, ou m\u00e9thylome. Les chercheurs s\u2019efforceront, dans un premier projet, de combiner deux technologies puissantes : le d\u00e9p\u00f4t cibl\u00e9 de grands groupes de biopolym\u00e8res sur l\u2019ADN, et l’application des \u00ab microarrays \u00bb. Des m\u00e9thyltransf\u00e9rases d\u2019ADN artificielles \u2013 des enzymes qui m\u00e9thylent l\u2019ADN \u2013 serviront \u00e0 fixer des \u00e9tiquettes fluorescentes sur des cytosines non m\u00e9thyl\u00e9es, et ces fragments d’ADN \u00e9tiquet\u00e9s seront examin\u00e9s sur des \u00ab microarrays \u00bb. Ces \u00ab microarrays \u00bb sont de petites plaquettes de verre qui contiennent des millions de courtes s\u00e9quences d’ADN qui, en s\u2019hybridant, mettent en \u00e9vidence les fragments d’ADN non m\u00e9thyl\u00e9s. Cette nouvelle approche offre de nombreux avantages par rapport aux m\u00e9thodes actuelles de profilage de la m\u00e9thylation de l\u2019ADN sur les plans de la simplicit\u00e9, de la sensibilit\u00e9, de l\u2019information obtenue et de la robustesse. Un autre projet aura pour objet de cartographier les cytosines m\u00e9thyl\u00e9es dans tout le g\u00e9nome d\u2019une cellule individuelle. La principale difficult\u00e9 r\u00e9side dans la manipulation d\u2019une infime quantit\u00e9 d\u2019ADN extraite d\u2019une seule cellule, soit moins de 1\/100 000 de 1\/1 000 000 d\u2019un gramme.<\/p>\n
Par un certain nombre de manipulations, les fragments d\u2019ADN qui ne contiennent pas de cytosines m\u00e9thyl\u00e9es seront s\u00e9par\u00e9s de ceux qui en contiennent une forte densit\u00e9. La fraction non m\u00e9thyl\u00e9e du g\u00e9nome d\u2019une cellule individuelle sera amplifi\u00e9e \u00e0 l\u2019aide de la r\u00e9action en cha\u00eene de la polym\u00e9rase et analys\u00e9e au moyen des \u00ab microarrays \u00bb. Cette proc\u00e9dure sera reprise individuellement pour de nombreuses cellules, et les profils pang\u00e9nomiques de m\u00e9thylation propres \u00e0 une cellule seront \u00e9tablis. Finalement, nous tenterons d\u2019adapter ce qu’on appelle le s\u00e9quen\u00e7age en profondeur aux \u00e9tudes m\u00e9thylomiques fines de g\u00e9nomes complexes pour obtenir des cartes de m\u00e9thylation de l\u2019ADN tr\u00e8s d\u00e9taill\u00e9es pour diverses cellules dans une m\u00eame exp\u00e9rience. Cette technologie est fond\u00e9e sur le s\u00e9quen\u00e7age simultan\u00e9 de millions de fragments d\u2019ADN modifi\u00e9s.<\/p>\n
Les nouvelles technologies peuvent contribuer consid\u00e9rablement \u00e0 notre compr\u00e9hension, entre autres questions importantes des sciences de la vie, du d\u00e9veloppement, de la diff\u00e9renciation des tissus, et du vieillissement. Plus encore, les \u00e9tudes pang\u00e9nomiques de la m\u00e9thylation de l’ADN peuvent permettre d’identifier des signatures uniques et r\u00e9v\u00e9latrices de maladies humaines courantes telles que le cancer, le diab\u00e8te, la schizophr\u00e9nie, et la scl\u00e9rose en plaques. Ce projet sera d\u2019importance cruciale pour la mise au point de nouveaux tests de diagnostic pr\u00e9coce et de traitements individualis\u00e9s.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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