BIOLOGIELa bio-informatique

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Les logiciels d'analyse

Assemblage des fragments

Une fonction essentielle de la bio-informatique est l'aide à la « mise en forme » des génomes de grande taille. En effet, grâce aux apports de la robotique, le biologiste peut désormais séquencer des génomes complets. Toutefois, la technologie des robots ne permet pas de traiter plus de 700 nucléotides sur un seul fragment d'ADN à la fois : le génome est donc découpé, au préalable, en menus fragments – qui se recouvrent partiellement et dont on détermine les séquences – qui, par construction, se chevauchent. Après la détermination, par des automates, de la séquence en nucléotides de milliers de fragments d'ADN produits à partir d'un génome donné, il faudra assembler ces fragments pour obtenir le génome dans sa totalité, c'est-à-dire la molécule entière d'ADN. Ce travail, appelé assemblage, se fait à l'aide d'un ordinateur, sans lequel la reconstitution d'un génome complet ne serait pas accessible dans un délai raisonnable. Le nombre d'essais qu'il est nécessaire d'effectuer avant de trouver le véritable emplacement de chaque fragment le long de la macromolécule d'ADN est considérable. Le problème est semblable à celui que pose la reconstruction d'un puzzle, les pièces correspondant aux fragments de séquence d'environ 500 à 700 nucléotides. Deux fragments d'ADN sont contigus lorsque leurs zones de chevauchement possèdent des séquences en nucléotides quasi identiques. Lorsque le génome séquencé était petit (moins de 100 fragments), l'assemblage pouvait être effectué manuellement avec une méthode d'essais successifs. Pour les génomes de grande taille, l'ordinateur et les programmes d'aide à la résolution deviennent incontournables.

Pour ce faire, les informaticiens ont développé des méthodes plus rapidement convergentes que les essais successifs : ce sont les algorithmes d'assemblage. Pour savoir si deux fragments se recoupent, il faut les comparer pour établir un degré de ressemblance ou score. L'assemblage proprement dit consiste à reprendre tous les fragments, en commençant par [...]


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Bioinformatique : assemblage de fragments d'ADN

Bioinformatique : assemblage de fragments d'ADN
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Bioinformatique : analyse d'une séquence d'ADN

Bioinformatique : analyse d'une séquence d'ADN
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Bioinformatique : annotation d'une séquence d'ADN

Bioinformatique : annotation d'une séquence d'ADN
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écrit par :

  • : chef du groupe logiciels et banques de données, Institut Pasteur

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Pour citer l’article

Bernard CAUDRON, « BIOLOGIE - La bio-informatique », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/biologie-la-bio-informatique/