Objectifs
Le projet SEQ-Sea vise à séquencer, assembler et annoter les génomes d’une partie substantielle de la biodiversité marine française – autour de 4500 espèces. En utilisant des technologies avancées, ce projet ambitieux produira des génomes de haute qualité, contribuant à une meilleure compréhension et à la préservation des écosystèmes marins.
Un défi majeur réside dans le séquençage des échantillons de spécimens microscopiques. En effet, obtenir un séquençage de qualité requiert une quantité suffisante de tissu avec une concentration élevée en ADN. Or, les protocoles actuels exigent encore au minimum cette quantité de matériel biologique.
1. Extraction de l’ADN
Les équipes du projet SEQ-Sea récupèrent des échantillons congelés et extraient l’ADN du noyau des cellules et l’ARN. Elles utilisent des protocoles adaptés à chaque groupe d’espèces ou définis au cas par cas. L’ADN est ensuite préparé pour le séquençage en fragmentant et en modifiant les extrémités des morceaux d’ADN.
2. Séquençage du génome
Les échantillons d’ADN sont séquencés avec les technologies de Pacific Biosciences (PacBio) et Oxford Nanopore Technologies (ONT). Ces méthodes, bien que performantes, nécessitent d’être combinées avec d’autres types de séquençage. Cela inclut le Hi-C (une technique qui révèle la structure de l’ADN dans le noyau cellulaire), pour la reconstruction des séquences de chaque chromosome.
3. Assemblage du génome
L’assemblage des génomes est une étape cruciale où les fragments d’ADN séquencés sont réunis pour former des séquences complètes. Cela permet d’obtenir une vue d’ensemble du génome de chaque espèce étudiée. Ici, l’objectif est de reconstruire la séquence haute qualité de chaque génome. Une validation manuelle est nécessaire pour chaque génome afin de reconstruire précisément chaque chromosome.
4. Annotation du génome
L’annotation consiste à identifier les gènes et leurs fonctions dans les séquences génomiques assemblées. Cette étape est essentielle pour comprendre le rôle des différents gènes dans les organismes marins. La mise à disposition de l’ensemble des gènes sera une mine d’or pour la découverte de nouvelles molécules d’intérêts.
Moyens
Le projet SEQ-Sea bénéficie de l’infrastructure avancée du Genoscope, permettant la gestion et l’analyse de grandes quantités de données génomiques. Cette infrastructure, comprenant des séquenceurs haut débit, des systèmes de stockage et des nœuds de calcul, est cruciale pour le succès du projet.
Organisation
Organisme pilote : Genoscope (CEA), France Génomique
Responsable : Jean-Marc AURY
Managers : Caroline BELSER-MENGUY & Janaina RIGONATO