Séquençage de l'ADN mitochondrial (ADNmt)

Disponible à la fois sur Illumina et PacBio CD Genomics propose la solution de séquençage de l'ADN mitochondrial précise et abordable que vous recherchez.

Introduction au séquençage de l'ADNmt

L'ADN mitochondrial (ADNmt) est un génome circulaire compact à double brin de 16 569 pb, avec une chaîne légère riche en cytosine (L) et une chaîne lourde riche en guanine (H). Les mitochondries jouent un rôle très important dans des fonctions cellulaires essentielles. En plus de produire plus de 90 % de l'énergie requise par une cellule, les mitochondries génèrent également des espèces réactives de l'oxygène (ERO) et participent à l'apoptose ainsi qu'à d'autres fonctions cellulaires importantes. L'ADNmt mutant et le type sauvage peuvent coexister sous forme d'hétéroplasmie et provoquer des maladies humaines, y compris le cancer, les maladies cardiaques, le diabète, la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et l'hypertension. En raison de la variabilité clinique considérable entre les troubles mitochondriaux et de nombreux patients présentant des phénotypes qui se chevauchent avec d'autres maladies, le diagnostic ne peut souvent être confirmé que par l'identification d'une variante pathogène de l'ADNmt grâce à des tests génétiques moléculaires de l'ADN extrait d'un échantillon de sang. Le séquençage de l'ADN mitochondrial est un outil utile pour les chercheurs afin d'étudier les maladies humaines, et peut également être utilisé en génétique des populations et dans les évaluations de la biodiversité.

Le séquençage de l'ADN mitochondrial est disponible à la fois sur le MiSeq d'Illumina et sur le système PacBio Sequel. Le séquençage de nouvelle génération (NGS) d'Illumina a le potentiel de transformer l'analyse de l'ADNmt. Profitez de PacBioEn tant que lectures longues, CD Genomics présente un séquençage complet et sans amplification de l'ADNmt linéarisé. Le séquençage complet permet le phasage des variants sur l'ensemble du génome mitochondrial, l'identification des variants hétéroplasmiques et la détection des modifications épigénétiques qui sont perdues dans les méthodes basées sur les amplicons.

Avantages de notre service de séquençage de l'ADNmt

• Efficacité de capture et large couverture, couverture amplicon à 100 % de toutes les régions du génome mitochondrial.
• Détection la plus précise des variants rares dans l'ADNmt
• Nouveaux programmes et pipelines d'analyse bioinformatique
• Personnel bien expérimenté

Application du séquençage de l'ADNmt

• Analyse des maladies liées aux mitochondries
• Recherche sur l'évolution des espèces
• Recherche en systématique et biologie évolutive
• Recherche en génétique des populations et en biologie de la conservation
• Recherche en génétique humaine
• Recherche sur l'exposition environnementale et la toxicologie

Flux de travail de séquençage de l'ADNmt

Spécifications du service

	Exigences d'échantillon ADN génomique ≥ 0,4 µg, Concentration ≥ 20 ng/µl OD260/280=1,8-2,0
	Séquençage Plateforme Illumina : Taille de la bibliothèque : 180-220 pb, PE 150, 1G Plateforme PacBio : Taille de la bibliothèque : 2 K, 1G MGI DNBSEQ-T7/DNBSEQ-G400
	Analyse des données Contrôle de la qualité des données Cartographie du génome de référence Détection, annotation et statistiques des SNP/InDel Détection, annotation et statistiques de l'hétéroplasmie de l'ADNmt carte cricoc de l'ADNmt …et plus encore

Pipeline d'analyse

Livrables

• Les données de séquençage originales
• Résultats expérimentaux
• Rapport d'analyse des données
• Détails sur le séquençage de l'ADN mitochondrial pour votre rédaction (personnalisation)

CD Genomics propose des stratégies de séquençage de l'ADN mitochondrial rentables. Celles-ci englobent la préparation, le séquençage et l'analyse approfondie des séquences génomiques complètes de l'ADN mitochondrial (ADNmt) dérivées d'échantillons d'ADN intacts et purs. Notre expertise permet d'atteindre une sensibilité, une spécificité et une précision exceptionnelles dans l'identification des mutations de l'ADNmt et l'évaluation des niveaux d'hétéroplasmie. Pour plus d'informations et un devis complet, n'hésitez pas à nous contacter.

Référence :

1. Yao Y, Nishimura M, Murayama K, et al. Une méthode simple pour séquencer l'ensemble du génome mitochondrial humain directement à partir d'échantillons et son application aux tests génétiques. Rapports scientifiques, 2019, 9(1) : 17411.

Résultats de la démo

Résultats de cartographie et de couverture du séquençage de l'ADNmt, ainsi que l'affichage des profils pathologiques de l'ADNmt. (Yao et al., 2019)

FAQ sur le séquençage de l'ADN mitochondrial (ADNmt)

1. Pourquoi utilise-t-on des séquences d'ADNmt plutôt que des séquences d'ADN autosomique ?

Le génome mitochondrial présente une pléthore de caractéristiques distinctives, y compris de fortes variabilités, une évolution rapide et une absence totale de recombinaison. Le génome mitochondrial est relativement petit, et le taux de mutation de l'ADN mitochondrial dépasse généralement celui de l'ADN chromosomique au cours de l'évolution. Dans les organismes multicellulaires, chaque cellule contient généralement plusieurs mitochondries, qui dépassent souvent en nombre les noyaux cellulaires. Par conséquent, par rapport à l'ADN nucléaire, l'extraction de l'ADN mitochondrial à partir d'échantillons est considérablement plus réalisable, fournissant une quantité d'ADN amplifiable pour des analyses ultérieures. De plus, le génome mitochondrial joue un rôle crucial dans certaines maladies héréditaires.

2. Le séquençage du génome entier inclut-il l'ADN mitochondrial ?

Séquençage du génome entier englobe généralement l'ADN mitochondrial (ADNmt). Malgré des différences notables par rapport à l'ADN nucléaire, telles que sa taille plus petite et l'absence de recombinaison, l'ADNmt est couramment considéré comme faisant partie du séquençage de génome entier. Les chercheurs utilisent des méthodes et des technologies de séquençage spécifiques lors du séquençage de génome entier pour garantir l'intégrité et la couverture de l'ADNmt.

3. Quels sont les défis associés au séquençage de l'ADNmt ?

Tout d'abord, l'abondance de l'ADN mitochondrial au sein des cellules peut potentiellement entraîner des problèmes de contamination. Cela est encore aggravé par la présence d'hétéroplasmie, où plusieurs variants d'ADN mitochondrial coexistent au sein d'un même individu, ajoutant de la complexité à l'analyse des données. De plus, l'évolution rapide de l'ADN mitochondrial peut rendre les alignements de séquences difficiles entre différentes espèces.

4. L'échantillon pour le séquençage de capture mitochondrial humain est-il de l'ADN ou de l'ADNmt ?

Le technique de séquençage de l'ADN mitochondrial humain La capture utilise des sondes ciblant spécifiquement les mitochondries, éliminant ainsi le besoin d'isoler l'ADNmt. Par conséquent, le processus peut être facilité simplement par la fourniture d'échantillons de sang ou d'ADN.

Études de cas sur le séquençage de l'ADN mitochondrial (ADNmt)

Contrôle génétique de l'ADNmt et sa relation avec le trouble dépressif majeur

Journal : Biologie Actuelle
Facteur d'impact : 9,494
Publié : 21 décembre 2015

Arrière-plans

Des études précédentes ont indiqué que la quantité d'ADN mitochondrial (ADNmt) subit des modifications en réponse à des facteurs de stress externes, suggérant une corrélation potentielle avec des troubles associés au stress tels que les troubles de l'humeur. Pour explorer les mécanismes de régulation génétique de l'ADNmt et son lien avec les troubles de l'humeur, nous avons réalisé une analyse en utilisant les données de séquençage du génome entier à faible couverture de 10 442 patientes chinoises Han souffrant de troubles de l'humeur. Cela a été effectué afin de réaliser une étude d'association à l'échelle du génome (GWAS) sur les niveaux d'ADNmt.

Méthodes

Résultats

Cette étude utilise des données de séquençage à faible couverture provenant de 10 442 femmes chinoises pour calculer le nombre de lectures standardisé mappé au génome mitochondrial comme un proxy pour la quantité d'ADNmt. Deux loci contribuant aux niveaux d'ADNmt ont été identifiés : l'un dans le gène TFAM sur le chromosome 10, et l'autre sur le gène CDK6 sur le chromosome 7. Ces loci génétiques se répliquent au sein d'un ensemble indépendant. CDK6 émerge comme une nouvelle molécule impliquée dans le contrôle de l'ADNmt. L'incidence de l'hétéroplasmie est augmentée chez les femmes souffrant de troubles de l'humeur, et cette augmentation peut être induite par le stress, comme le démontre un paradigme expérimental sur des souris. De plus, au moins un variant hétéroplasique corrèle significativement avec les fluctuations de la quantité d'ADNmt. Ces résultats suggèrent que le nombre de copies et les séquences du génome mitochondrial jouent des rôles vitaux dans la réponse au stress d'un organisme.

Figure 1. Deux loci associés à l'ADNmt.

Figure 2. Comptes de l'hétéroplasmie chez les souris stressées et témoins.

Conclusion

Les résultats de cette recherche illustrent que les loci proches de TFAM et CDK6 peuvent provoquer des variations dans les quantités de mtDNA. Notamment, dans les cas graves de dépression, des mutations ont été observées s'accumuler au sein de l'ADN mitochondrial. Des expériences sur des modèles animaux ont démontré l'induction d'hétérogénéité due au stress chronique. De manière significative, la quantité de mtDNA est associée à une hétérogénéité spécifique aux loci.

Référence :

1. Cai N, Li Y, Chang S, et al. Contrôle génétique sur l'ADNmt et sa relation avec le trouble dépressif majeur. Biologie Actuelle, 2015, 25(24) : 3170-3177.