Le micmac des « omiques »

En prévision de prochains billets, je fais une petite vulgarisation sur les techniques de séquençage de l’information génétique, regroupées sous la dénomination « omiques ».

La base de la vie c’est la cellule, en son sein on y retrouve son programme, le génome composé d’ADN. Hors cellules cancéreuses et reproductrices, chaque cellule d’un organisme pluricellulaire possède le même génome. Le génome contient toutes les potentialités de l’individu mais à l’instant t seule une fraction s’exprime. Cette expression se fait en 2 étapes, la transcription et la traduction. Pour la transcription, la double hélice de l’ADN s’ouvre et une enzyme vient synthétiser un brin complémentaire, nommé transcrits ou ARN messager. Cet ARNm va par la suite s’exporter hors du noyau de la cellule puis va être traduit par l’action d’une enzyme en protéine. La protéine est l’effectrice finale des processus moléculaires, elle va par exemple se lier à un récepteur cellulaire pour entraîner une cascade de réaction.

Avec le progrès des techniques analytiques, des mathématiques et de l’informatique, il est devenu possible de séquencer le génome, le transcriptome et le protéome. Les deux derniers sont considérés comme dynamique car on étudie toutes protéines et transcrits exprimés à l’instant t. Aussi, les données de séquençage comportent les produits du « soi » mais également ceux des autres être vivants qui nous habitent. Parmi les différentes retombées dans les sciences de la vie, on retrouve donc la possibilité de réaliser un diagnostic sans « a priori » alors qu’auparavant, seules des approches ciblées existaient (Exemple : en cas de contamination bactérienne, à partir d’un prélèvement on réalisait différents milieux de culture permettant d’isoler la souche pathogène. Sans le milieu de culture approprié, impossible d’identifier la souche. A présent, le prélèvement est analysé en direct, les données de séquençage permettent l’identification du pathogène).

Méthodologiquement parlant, séquencer le protéome est plus complexe que séquencer le génome ou le transcriptome. Par exemple, seules 4 molécules différentes composent les séquences d’ADN et d’ARN. Dans le cas de protéines, 22 acides aminés différents les composent, sans compter les modifications chimiques qui affectent individuellement les acides aminés. Les propriétés chimiques de protéines sont également très variées, certaines auront une affinité avec l’eau et pourront facilement être extraites pour analyse ; d’autres auront une affinité pour les lipides et ne pourront être extraites car liées aux membranes cellulaires. Aussi, certaines protéines sont très abondantes (comme l’hémoglobine), d’autres au contraire présentes en très faible quantité et resteront « masquées » au cours de l’analyse.