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Cartographie optique La cartographie optique est une technique pour l'élaboration d'une carte de sites de restriction à partir de fragments d'ADN. Les cartes produites permettent de visualiser la composition génomique ou chromosomique à une échelle plus générale que le séquençage, et offrent un profil (sous forme de zébrures[1]) de cette suite de données génétiques[2]. La technique a été mise au point dans les années 1990 par Dr. David Schwartz et son équipe à la Haute École de New York[3]. Depuis, la méthode a joué un rôle essentiel aux étapes d'assemblage de nombreux grands projets de séquençage de génomes microbiens et eucaryotiques. Technique
Premières méthodesLes molécules d'ADN étaient fixées sur de l'agarose fondu auquel on avait ajouté l'enzyme de restriction, et posées entre une fiche de couverture et une lame de microscope. L'apport de magnésium déclenchait le rongeage. L'utilisation de surfaces chargéesAu lieu d'immobiliser les molécules à l'aide d'une matrice de gel, il est devenu possible de les tenir en place au moyen d'interactions électrostatiques sur support chargé positivement. Des résolutions plus fines ont permis la mesure de morceaux d'environ 30kb jusqu'à une résolution de 800pb. La cartographie qui se fait d'elle-mêmeLe système automatisé a nécessité la mise au point et mise en œuvre de:
Le haut débit grâce à la microfluidiqueLa difficulté de traiter les grandes molécules d'ADN génomique encouragea le développement d'appareils microfluidiques employant la lithographie douce et munis de microcanaux (canaux fins) en parallèle. Système de prochaine générationUne méthode cartographique raffinée, nommée le nanocodage, où les molécules d'ADN étirées sont piégées dans des structures naines, serait capable d'encore augmenter le débit. ComparaisonAutres techniques de cartographieLes cartes optiques ont l'avantage de conserver l'ordre du fragment d'ADN, alors que les cartes de restriction conventionnelles nécessitent un réordonnement. En outre, les cartes directement dressées à partir de molécules de ADN génomiques évitent les dégradations dues au clonage ou aux effets d'ACP (amplification en chaîne par polymérase). Cependant, chaque opération cartographique rend quand même des résultats faussement positifs et négatifs résultant d'un rongeage imparfait ou partiel. Dans la pratique, on produit plusieurs cartes de la même région génomique pour enfin les réunir dans une carte concordée à l'aide d'un algorithme[6]. Autres méthodes d'analyse génomiqueIl existe une variété de méthodes pour l'identification de mues génomiques à grande échelle. Ces techniques comprennent les puces ADN, l'électrophorèse en champ pulsé, la cytogénétique et les balises de fin appariées. ApplicationsLa cartographie optique est capable de construire les cartes de restriction des génomes complets de bactéries, parasites et champignons. Elle sert également au montage du squelette (scaffold) de génomes bactériens et à leur validation. En vue de monter un squelette propre à l'assemblage, les séquences assemblées sont balayées in silico (en silice) afin de repérer les sites de restriction et alignées sur une carte génomique de concordance. Références
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