SÉQUENÇAGE HAUT DÉBIT DE L'ADN

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Le single cell sequencing (SCS)

La grande tendance actuelle est d’adapter les technologies NGS au niveau d’une seule cellule. Comme son nom l’indique, le SCS consiste à isoler une population précise de cellules, voire une cellule unique, pour en séquencer ensuite le contenu génétique spécifique (génomique pour son ADN et transcriptomique pour les gènes exprimés à partir de la population des ARN messagers), en s’affranchissant ainsi d’une hétérogénéité cellulaire fréquente et donc potentiellement préjudiciable dans un prélèvement comme une biopsie, mais aussi de la quantité de matériel génétique à extraire en vue des analyses ultérieures. Par exemple, lors des traitements individualisés d’un cancer, savoir en effet quels gènes sont exprimés et/ou quelles anomalies du génome existent dans une cellule cancéreuse implique que la contamination par les tissus avoisinants soit la plus faible possible. Plusieurs procédés existent dont des systèmes intégrés microfluidiques miniaturisés (Fluidigm Corporation), avec des microcanaux permettant de trier les cellules, des « pièges » pour les isoler puis les individualiser dans des microréacteurs, dans lesquels auront lieu les réactions nécessaires pour extraire et amplifier ADN et ARN. Les coûts de cette technologie restent encore assez élevés et la difficulté ici réside, suivant les systèmes, dans le nombre de cellules isolées et principalement dans la faible quantité de matériel génétique de départ.

Préparation de cellules isolées pour l’étude de leurs acides nucléiques

Dessin : Préparation de cellules isolées pour l’étude de leurs acides nucléiques

Dessin

Les cellules, par exemple contenues dans une biopsie sont séparées les unes des autres puis injectées dans une série de canaux d'un dispositif microfluidique où circule de l'huile. Les cellules sont isolées de ce milieu vecteur par l'eau qui les entoure. On peut dès lors trier les cellules... 

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Exemple de diversité au sein d’un gène

Exemple de diversité au sein d’un gène
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Détermination classique de la séquence d’un fragment d’ADN

Détermination classique de la séquence d’un fragment d’ADN
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Principe de la PCR en émulsion (Ion Torrent®)

Principe de la PCR en émulsion (Ion Torrent®)
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Séquençage de l’ADN par synthèse dans la méthode Illumina®

Séquençage de l’ADN par synthèse dans la méthode Illumina®
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Véronique BLANQUET, Nathalie DUPRAT, Lionel FORESTIER, « SÉQUENÇAGE HAUT DÉBIT DE L'ADN », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 février 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/sequencage-haut-debit-de-l-adn/