Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Adrien le Jeudi 28/01/2016 à 00:00
TARDIS: méthode universelle de séquençage d'ARN à la portée de tous
Au cours des dernières années, le séquençage haut-débit des ARNs est devenu un outil puissant pour étudier l'expression des gènes. Toutefois, il n'existait pas à ce jour de protocole universel permettant de gérer de manière efficace et rentable n'importe quelle source d'ARN. Maximiliano Portal et Hinrich Gronemeyer à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel...) de génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) et de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences...) moléculaire et cellulaire, ont développé une méthode modulaire extrêmement performante, applicable à tous les scénarios expérimentaux. Baptisé TARDIS (pour Targeted RNA Directional Sequencing), ce protocole est publié dans la revue Nature Protocols.


Figure: Etapes expérimentales de TARDIS.
© Maximiliano M. Portal

'Le protocole TARDIS développé par Maximiliano Portal et Hinrich Gronemeyer permet la capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui passe au voisinage d'un astre, est retenu dans la gravisphère de ce dernier. La capture...) des ARNs et la préparation de banques pour le séquençage (En biochimie, le séquençage consiste à déterminer l'ordre linéaire des composants d'une macromolécule (les acides aminés d'une protéine, les...) haut-débit et ceci pour l'identification et la quantification des ARNs exprimés aussi bien à partir d'une région génomique donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.), d'un petit génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le...) d'intérêt ou de l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) du transcriptome de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) organisme, indépendamment de la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa...) des ARNs, de leur fonction, de la présence ou de l'absence de poly-A ou encore de leur mécanisme de biogenèse.

TARDIS présente deux avantages majeurs par rapport aux stratégies actuelles de séquençage d'ARNs. En effet, le module de capture d'ARN permet la détection aussi bien de molécules d'ARN rares que d'ARNs faiblement exprimés et le module de préparation de la banque permet l'identification globale de molécules d'ARN tout en incluant les ARNs qui échappent à la détection par les technologies existantes.


Figure: Zone génomique humaine liée à de multiples pathologies et décrite auparavant comme "silencieuse", étudiée par séquençage haut débit des ARNs sans (panneau du haut) ou avec (panneau du bas) TARDIS.
© Maximiliano M. Portal

Contrairement aux méthodes existantes d'identification et de quantification de longs ARNs (<180 nt), TARDIS permet à l'utilisateur d'analyser l'ensemble du transcriptome à partir d'un échantillon donné. En effet, cette méthode rend possible d'étudier non seulement la population naturelle des petits ARNs présents dans les cellules (tels que les micro-ARNs) mais aussi le répertoire complet des longs ARNs tout en utilisant le même protocole expérimental. TARDIS permet donc d'identifier des ARNs sens et / ou antisens et de déterminer des corrélations précurseur-produit. Certains autres avantages clés de TARDIS résident dans le fait que le protocole ne requiert pas de réaction biochimique avant ou pendant la capture des ARNs, ni de préamplification d'ARN ou de sondes de capture, éliminant ainsi tout biais lié à des réactions PCR. De plus, la fragmentation chimique de l'ARN à une taille contrôlée, suivie d'une sélection par taille des ARNs, permet l'analyse de molécules qui ne seraient pas détectées par les méthodologies standard et améliore la qualité finale des banques d' ARNs tout en réduisant les artefacts de séquençage. Enfin, TARDIS est facile à mettre en oeuvre car les réactifs nécessaires sont généralement disponibles dans les laboratoires de biologie moléculaire, réduisant ainsi sensiblement le coût de la capture et de la préparation des banques.


Figure: Pendant la division cellulaire, un membre de la famille des ARN à double brin naturels (flèches), identifié par TARDIS, est localisé dans des régions spécifiques.
© Maximiliano M. Portal

TARDIS est également un procédé hautement reproductible, présentant l'avantage de pouvoir être mis en oeuvre pour diverses applications en fonction des contextes expérimentaux. Ces caractéristiques font qu'il constitue une technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) extrêmement intéressante pour la découverte d'ARNs: TARDIS peut par exemple être utilisé pour l'identification et la caractérisation détaillées de longs ARNs non codants (lncRNAs), ainsi que pour l'étude des ARNs exprimés à partir d'éléments régulateurs (enhancer ARN), des ARNs mitochondriaux, des ARNs spécifiques provenant de virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme extracellulaire...) pendant des cycles infectieux ou des ARNs générés par des agents pathogènes pendant des interactions hôte-pathogène. Le potentiel de TARDIS pour la découverte de nouvelles espèces d'ARN a déjà été notamment démontré dans le cadre d'une étude récente dans laquelle les deux modules ont été utilisés pour analyser le transcriptome d'une zone génomique humaine liée à de multiples pathologies et décrite pourtant auparavant comme "silencieuse". Dans cette étude, TARDIS a permis la découverte d'une nouvelle famille d'ARN non-codants qui affichent une structure double brin et qui, du fait de cette conformation (En chimie, la conformation d'une molécule est l'arrangement spatial des atomes qui la composent. Les molécules dans lesquelles les atomes sont liés chimiquement...), assurent des fonctions biologiques essentielles, comme par exemple la mitose, dans les cellules humaines (Portal et al. Nat Struct Mol Biol. 2015 Jan; 22:89-97).

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: CNRS-INSB