Le séquençage de l'exome, ou séquençage de l'exome entier (en anglais whole exome sequencing, WES), est une technique de génomique consistant à séquencer l'ensemble des régions codantes des gènes d'un génome, c'est-à-dire l'exome. Ces régions, appelées exons, représentent environ 1 % du génome humain, soit de l'ordre de 30 millions de paires de bases.
L'objectif de cette approche est d'identifier les variants génétiques qui modifient la séquence des protéines, pour un coût nettement inférieur à celui du séquençage du génome entier. Comme ces variants peuvent être à l'origine de maladies aussi bien mendéliennes que polygéniques, le séquençage de l'exome est utilisé à la fois en recherche et comme outil diagnostique.
Principe Le procédé comporte deux étapes. La première consiste à sélectionner uniquement la fraction de l'ADN qui code des protéines, au moyen de méthodes dites de capture ciblée ou d'enrichissement en cibles. La seconde consiste à séquencer cet ADN exonique à l'aide d'une technologie de séquençage haut débit.
Deux grandes stratégies de capture existent. La capture par hybridation sur puce, appliquée pour la première fois au séquençage d'exome en 2007, fixe sur une surface des sondes oligonucléotidiques correspondant aux régions d'intérêt, auxquelles s'hybrident les fragments d'ADN à isoler. La capture en solution, devenue majoritaire, met en présence l'ADN fragmenté et un excès de sondes marquées, généralement couplées à des billes, ce qui permet d'isoler sélectivement les fragments d'intérêt avant leur séquençage.
Le séquençage proprement dit s'effectue sur des plateformes de séquençage de nouvelle génération, adaptées à l'analyse en parallèle d'un grand nombre de courtes séquences, comme le sont les exons humains.
Applications Le séquençage de l'exome est particulièrement efficace pour l'étude des maladies mendéliennes rares, souvent causées par des variants très peu fréquents, présents chez un très petit nombre d'individus. Ces variants échappent aux techniques comme les puces à SNP, qui ne détectent que des variations déjà connues et partagées par de nombreuses personnes. En restreignant l'analyse à la fraction codante du génome, la méthode conserve un rendement élevé en variants pertinents tout en réduisant fortement le coût par rapport au séquençage du génome entier.
En pratique clinique, il complète les tests génétiques ciblés antérieurs : il permet à la fois de rechercher des mutations dans des gènes déjà associés à une maladie et d'identifier de nouveaux gènes en comparant les exomes de patients présentant des tableaux cliniques semblables.
Limites Le séquençage de l'exome ne détecte que les variants situés dans les régions codantes affectant la fonction des protéines. Il ne met pas en évidence les variations situées dans les régions non codantes ni la plupart des variations de structure du génome, contrairement au séquençage du génome entier.
Notes et références
Articles connexes Exome Séquençage de l'ADN Séquençage de nouvelle génération Séquençage du génome Maladie génétique
Catégorie:Séquençage de l'ADN Catégorie:Génomique