Les acteurs de la recherche passée et actuelle
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La recherche depuis 30 ans
Le consortium international
Comme nous le savons, le consortium international est à l'origine du projet génome humain (voir notre historique) qui avait pour principal objectif de séquencer la totalité de notre génome. Le projet débute en 1989 et doit s'étaler sur quinze ans, avec un budget global estimé à 3 milliards de dollars. Afin d'accélérer le processus et de répartir le travail, le consortium avait alors mobilisé des laboratoires , des scientifiques et des chercheurs du monde entier.
Les membres du consortium
- Whitehead Institute, Cambridge, Etats-Unis [1] (site officiel)
- Washington University, Saint-Louis, Etats-Unis
- Baylor college, Houston, Etats-Unis [2] (site officiel)
- Joint Genome Institute , Walnut Creek, Etats-Unis [3] (site officiel)
- Stanford DNA Sequencing and Technology Development Center, Palo Alto, Etats-Unis
- University of Washington Genome Center, Seattle, Etats-Unis
- University of Washington Multimegabase Sequencing Center, Seattle, Etats-Unis
- Genome Therapeutics Corporation, Waltham, Etats-Unis
- Sanger Center, Hinxton, Royaume-Uni [4] (site officiel)
- Genoscope-Centre national de séquençage [www.cns.fr] (site officiel), Evry, France
- Beijing Human Genome Center, Beijing, Chine
- Gesellschaft für Biotechnologische Forschung, Braunschweig, Allemagne
- Max Planck Institute for Molecular Genetics, Berlin, Allemagne
- Institute for Molecular Biotechnology, Jena, Allemagne
- Keio University, Tokyo, Japon
- RIKEN Genomic Sciences Center, Saitama, Japon
Le rôle de chacun
La communauté internationale s'est donc grandement investie dans cette entreprise gigantesque, pour autant, tous les pays n'ont pas eu le même rôle : Les Etats-Unis et le Royaume-Uni ont produit plus de 80% de la séquence.
La contribution française
Comme nous pouvons le voir ci-dessus, le seul grand centre de séquençage français, le Génoscope , n'a séquencé qu'une petite partie de notre génome (environ 3% , ce qui représente soit dit en passant tout de même à 87 410 661 nucléotides). Il sagit en fait d'une partie trés importante du chromosome 14 (le bras long) présentant de trés nombreux gènes.
Cepandant, comme nous le verrons plus bas , le Génoscope a eu, et a toujours, un rôle indispensable dans l'annotation des gènes (c'est le fait de trouver les fonctions des gènes et de les répertorier)
La recherche aujourd'hui
Le séquençage intégral du génome humain a été achevé en 2004. On peut alors se demander si les grands centres de séquençage ont aujourd'hui encore une utilité. La réponse est oui , bien que la séquence de notre génome ait été accomplie avec succès, il nous reste encore beaucoup à faire.
Avant de continuer, nous vous invitons à bien lire notre chapitre Intérêt/buts car il est fondamental d'en avoir pris connaissance pour comprendre ce qui suit.
Le séquençage d'autres génomes
En fait, plus le temps avance, plus la liste des génomes à séquencer s'allonge (ceux des animaux bien sûr, mais aussi ceux des bactéries). Si vous avez compris les buts et les raisons du séquencage ADN, vous savez alors pourquoi nous nous intéressons tant aujourd'hui aux génomes et gènes des autres èspèces:
- des raisons économiques , certains virus touchent les plantations et les animaux d'élevage (comme par exemple l'encéphalopathie subaiguë spongiforme transmissible , dit encore maladie de la vache folle)
- des raisons médicales , exemple du paludisme qui se transmet par la piqûre de certains moustiques.
Ce qui nous amène justement à la tâche la plus impotante des centres de séquençage aujourd'hui : l'identification, la classification et bien sûr l'étude des gènes, sans cette étape les objectifs et les buts du séquençage ADN ne seront jamais atteints.
Etudes des gènes
Des exemples valles mieux qu'un long discoure dans ce cas :
- Le genoscope , aprés avoir séquencer le génome du Tetraodon (un poisson), a réalisé un répertoire des gènes de ce dernier et les a étudié.
- Etude des gènes codant pour les puroindolines du blé par une université française
- Etude du gène MDR-1 afin d'améliorer le suivi et la réponse au traitement des personnes infectées par le VIH (la mutation de ce gène provoque une résistance aux traitements)
Le génoscope : centre national de séquençage
Le Génoscope, ou Centre national de séquençage, fondé en 1997 (voir Historique) est le seul grand laboratoire français spécialisé dans le séquençage des génomes et dans l'étude des gènes. Celui-ci, comme nous l'avons vu plus haut, est membre du consortium international et a travaillé en collaboration avec d'autres grands centres de séquençage étrangers sur le Projet Génome Humain.
Aujourd'hui, le Génoscope élabore de nombreux projets et travaille sur de nombreux problèmes liés aux gènes.
- Concrètement, cela veut dire que le Centre national de Séquençage (CNS) va étudier le génome des micro-organismes de toute la biosphère (air, eau, terre) tels que : des espèces bactériennes présentes dans les bassins de la station d'épuration d'Evry , la bactérie Kuenenia stuttgartiensis , Acinetobacter baylyi , Tetraodon nigroviridis (un poisson), Oryza sativa (une èspèce de riz). Pour plus de détail et une liste plus complète des séquençages effectués par le Génoscope, nous vous conseillons de vous rendre sur cette page [5]
- Mais ce n'est pas la seule tâche que ce centre réalise, en effet les génomes précédemment séquencés sont ensuite analysés et étudiés . On essaie de détecter les instructions (gènes) disséminées dans la séquence : c'est ce que l'on apelle l'interprétation des données. Cette phase d'interprétation donne également lieu à la comparaison des génomes entre eux (plus d'informations dans la partie Intérêt/buts)
- Enfin, tous ces travaux de recherche sont publiés dans des revues scientifiques et mis à la disposition de la communauté scientifique mondiale par le réseau Internet ou dans des banques de données publiques.
Les bases de données
Comme nous l'avons dit, l'ensemble des recherches liées au séquençage du génome humain (et à d'autres) sont stockées et sont libres d'accès sur internet, dans des "bases de données" : voici une liste des plus importantes d'entre elles.
- RZPD - The Resource Center of the German Human Genome Project.
- GDB : the Genome Data Bank (Heidelberg, Allemagne)
- EGAD : the Expressed Gene Anatomy Database (séquences humaines transcrites, sur le site du TIGR - The Institute for Genomic Research, USA).
- GenBank : base de données de séquences de gènes du NCBI (NIH, USA) ; collection annotée des séquences d'ADN disponibles. Un sous-ensemble, dbEST, contient des séquences cDNA (parties codantes d'un gène).
- OMIM : Online Mendelian Inheritance in Man : catalogue de gènes humains et de maladies génétiques, développé pour le Web par le NCBI (USA). Informations textuelles, images, références et liens vers la base de données Entrez.
- GeneCards : human genes, proteins and diseases (Weizmann Institute of Science Genome Center, Israël). Base de données sur les gènes humains, leurs produits et leur implication dans les maladies humaines.
Pour suivre sur Internet les progrès de la thérapie génique humaine : The Journal of Gene Medecine (Wiley, USA)
- GenomeNet resources in Japan (Supercomputer Laboratory, universités de Kyoto et de Tokyo) : bases de données et de services informatiques pour la recherche sur le génome et les recherches en biologie cellulaire et moléculaire.
- MGZ - Mouse Genome Informatics (The Jackson Laboratory, USA) : génome de la souris
- The Transgenic/Targeted Mutation Database, The Jackson Laboratory Bar Harbor, Maine (TBASE)
- FlyBase (EBI - European Bioinformatics Institute, UK, EMBL Outstation) : génome de la drosophile
- AaeDB (Aedes aegypti genomic database) : le génome du moustique vecteur de la fièvre jaune
- MycDB, The Integrated Mycobacterial Database (Unité de Génétique Moléculaire Bactérienne à l'Institut Pasteur et Royal Institute of Technology, Stockholm)
- ECDC - Escherichia coli database collection : séquence complète du chromosome K12 de la bactérie (Justus-Liebig-University, Giessen, Allemagne)
- HIDB : The Haemophilus influenzae Rd Genome Database, premier génome d'un organisme vivant à être entièrement séquencé.
Plan
Problématique
Annexe : le séquençage
- Introduction
- Présentation du séquençage
- Chimie des molécules du vivant et technologie de l'ADN
- Historique du séquençage
- Comment se fait le séquençage ?
- Intérêt et buts du séquençage
- Les acteurs de la recherche
- La guerre privé-public
- Bibliographie
