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Séquençage de nouvelle génération (NGS)

Le séquençage de nouvelle génération (NGS) est un terme utilisé pour décrire les technologies modernes de séquençage de l'ADN qui permettent une analyse à haut débit, rentable et précise de grandes quantités de matériel génétique. Le NGS permet le séquençage simultané de millions ou de milliards de fragments d'ADN, ce qui réduit considérablement le coût et le temps nécessaires au séquençage de l'ADN par rapport aux technologies antérieures. Cette technologie a révolutionné le domaine de la génomique et a un large éventail d'applications, notamment le séquençage du génome entier, l'analyse du transcriptome et le séquençage ciblé pour le diagnostic et la recherche sur les maladies génétiques.

1. Collecte et conservation de l'échantillon
2. Extraction de l'ADN de l'échantillon
3. Isoler et purifier les protéines bactériennes d'intérêt prédites.
4. Amplification par PCR du gène de l'ARNr 16S
5. Séquençage de l'ADN amplifié
6. Analyse et interprétation des données

L'analyse des données en métagénomique 16S implique le traitement des données séquencées à l'aide d'outils et d'algorithmes bioinformatiques. Les données traitées sont ensuite comparées à des bases de données de référence pour identifier les espèces bactériennes présentes dans l'échantillon et quantifier leur abondance relative.

Utilisations du NGS

Le séquençage de nouvelle génération (NGS) a un large éventail d'applications, notamment :

• Le diagnostic médical : Le NGS est utilisé dans les tests génétiques pour diagnostiquer les maladies héréditaires, telles que le cancer héréditaire, les maladies cardiovasculaires et les troubles neurologiques.
• La recherche sur le cancer : La NGS est utilisée pour identifier les mutations génétiques à l'origine du cancer, ce qui peut conduire au développement de traitements personnalisés.
• Découverte de médicaments : La NGS est utilisée pour comprendre la base génétique des maladies et pour identifier de nouvelles cibles médicamenteuses.
• Recherche agricole et environnementale : Le NGS est utilisé pour étudier la diversité génétique et l'évolution des cultures, des animaux et des micro-organismes, ainsi que pour surveiller les changements dans l'environnement.
• Médecine légale : La NGS est utilisée dans les enquêtes médico-légales pour identifier des individus à partir d'échantillons biologiques, comme l'ADN trouvé sur une scène de crime.
• Génomique microbienne : Le NGS est utilisé pour étudier la composition génétique des micro-organismes, notamment les bactéries, les virus et les champignons.
• Séquençage du génome entier : Le NGS est utilisé pour déterminer la séquence complète de l'ADN du génome d'un organisme, ce qui permet de mieux comprendre sa biologie et son évolution.

Dans l'ensemble, le NGS a considérablement élargi la portée et la précision de la recherche génomique et pourrait révolutionner de nombreux domaines.

Principaux types de technologies de NGS

Il existe plusieurs technologies principales utilisées pour le séquençage de nouvelle génération (NGS), notamment :

• Illumina : Illumina est la technologie NGS la plus utilisée, connue pour son haut débit et sa précision. Elle fonctionne par fragmentation de l'ADN, ajout d'adaptateurs et séquençage par synthèse, où la séquence est lue une base à la fois.
• Ion Torrent : Ion Torrent est une technologie NGS basée sur les semi-conducteurs qui détecte les changements de pH causés par l'incorporation de nucléotides individuels pendant le séquençage par synthèse.
• Oxford Nanopore : Oxford Nanopore utilise des nanopores pour séquencer l'ADN. Cette technologie est connue pour ses grandes longueurs de lecture, sa sortie de données en temps réel et son instrumentation portable.
• PacBio : PacBio est une technologie NGS monomoléculaire en temps réel qui lit l'ADN par séquençage par synthèse, où les nucléotides marqués par fluorescence sont incorporés dans le brin d'ADN en croissance et détectés lors de leur passage dans un guide d'ondes à mode zéro.

Chacune de ces technologies a ses propres forces et limites, et le choix de la technologie dépend des questions de recherche spécifiques et des caractéristiques de l'échantillon à séquencer.

Panneaux principaux pour illumina NGS

Illumina est la technologie de séquençage de nouvelle génération (NGS) la plus utilisée, et elle offre une variété de panels pour le séquençage ciblé. Voici quelques-uns des principaux panels pour le NGS d'Illumina :

• Les panels de séquençage de l'exome : Ces panels ciblent l'exome, la partie du génome qui code pour les protéines, et sont souvent utilisés pour la détection de variations génétiques à l'origine de maladies.
• Les panels de gènes : Les panels de gènes sont conçus pour cibler des gènes spécifiques d'intérêt et sont couramment utilisés pour les tests génétiques et la recherche sur des maladies spécifiques.
• Panels de cancers : Les panels de cancer sont conçus pour détecter les mutations dans les gènes qui sont généralement associés au cancer. Ces panels peuvent être utilisés pour le diagnostic, le pronostic et la planification du traitement du cancer.
• Panels de cardiologie : Les panels de cardiologie sont conçus pour détecter les mutations dans les gènes qui sont associés aux maladies cardiovasculaires, telles que les cardiomyopathies et les arythmies héréditaires.
• Panels de neurologie : Les panels neurologiques sont conçus pour détecter les mutations dans les gènes associés aux maladies neurologiques, telles que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et l'épilepsie.
• Panels personnalisés : Les panels personnalisés peuvent être conçus pour cibler tout ensemble spécifique de gènes ou de régions d'intérêt, et sont couramment utilisés à des fins de recherche.

Dans l'ensemble, les panels Illumina constituent un moyen flexible et rentable de cibler des régions spécifiques du génome pour le NGS, permettant ainsi la détection efficace et précise de variations génétiques.