Séquençage de l'exome complet vs. séquençage du génome complet

Le séquençage de nouvelle génération (NGS), également connu sous le nom de séquençage à haut débit, se caractérise par un rendement élevé et une haute résolution, et est capable de lire des centaines de milliers à des millions de molécules d'ADN simultanément en parallèle. Par conséquent, il est devenu l'un des tests génétiques les plus couramment utilisés, avec un faible coût, une grande précision, un haut débit et une détection rapide.

L'utilisation des variantes génétiques identifiées à travers les deux séquençage de l'exome entier Le séquençage d'exome (WES) et le séquençage du génome entier (WGS) ont connu une augmentation significative tant dans la recherche scientifique que dans le diagnostic clinique.

Qu'est-ce qu'un exon ?

Les exons représentent des segments cruciaux au sein des gènes eucaryotes, principalement chargés de coder des protéines. Au cours de la transcription, les exons subissent un épissage de l'ARN, aboutissant à la formation de molécules d'ARNm matures. Ces molécules d'ARNm servent de modèles pour la synthèse des protéines, facilitant ainsi le processus fondamental de l'expression génique. Un exome englobe l'ensemble des régions exoniques au sein d'un génome, incarnant le plan génétique pour les éléments codants de protéines.

Qu'est-ce que le séquençage de l'exome ?

Séquençage de l'exome complet (WES) implique l'enrichissement de l'ADN spécifiquement au sein des régions exoniques de l'ensemble du génome à l'aide de techniques de capture de séquence ou de ciblage, suivi d'un séquençage à haut débit. Par rapport au séquençage du génome entier, le WES présente une précision de ciblage supérieure, ce qui entraîne une réduction du temps et des coûts de séquençage tout en atteignant une profondeur de séquençage plus importante dans les régions codantes des protéines génomiques. Cela se traduit par des résultats de génotypage plus précis et améliore la détection des mutations rares associées aux maladies, ce qui le rend particulièrement adapté aux études sur de grands échantillons concernant des maladies génétiques complexes et des cohortes de cancer.

Actuellement, séquençage de l'exome La technologie est largement utilisée pour identifier les gènes de causalité et de susceptibilité liés à diverses maladies complexes, jouant un rôle crucial dans le développement de stratégies de prévention et de traitement efficaces. De plus, le séquençage de l'exome trouve des applications dans la recherche sur le cancer, les études impliquant des populations normales et les enquêtes sur les maladies héréditaires.

Méthodologie de séquençage de nouvelle génération. (Nayarisseri et al., 2013)

Lectures recommandées : Un guide sur le séquençage de l'exome entier dans le cancer.

Avantages du séquençage de l'exome

• L'utilisation de plusieurs bases de données d'annotation améliore l'identification des mutations délétères, complétée par diverses méthodes de dépistage pour minimiser le risque de négliger de telles mutations.
• Des protocoles sur mesure offrent flexibilité et précision en accord avec des objectifs de recherche spécifiques.
• Une adhésion rigoureuse à des normes strictes de contrôle de la qualité des données garantit la fiabilité et l'intégrité des données sources.

Séquençage de l'exome entier - CD Genomics

CD Genomics fournit des services complets. séquençage de l'exome complet package de services incluant la standardisation des échantillons, la capture de l'exome, la construction de bibliothèques, le séquençage profond, le contrôle de qualité des données brutes et l'analyse bioinformatique.

Qu'est-ce que le séquençage du génome ?

Le resequencement complet du génome humain implique le séquençage de l'ensemble du génome d'un individu ou d'une population par rapport à la séquence de référence du génome humain. Cette approche vise à dépister les variations génétiques à travers l'ensemble du génome, permettant des analyses de la diversité génotypique, de l'évolution génétique, de l'identification des gènes responsables de maladies et de susceptibilité, du dépistage des maladies à gène unique, ainsi que du dépistage du cancer, entre autres applications.

Les avancées et l'adoption généralisée de la technologie de séquençage de nouvelle génération ont élevé rééchantillonnage de l'ensemble du génome à une méthode clé en génétique humaine, médecine translationnelle et études sur l'évolution des populations. Cette méthode permet une exploration complète des disparités de séquences à l'échelle du génome et des variations structurelles, englobant les mutations à base unique, les variations d'insertion-suppression, les variations du nombre de copies et les variations structurelles (SNVs, SNPs, InDels, CNVs et SVs). En scannant l'ensemble du génome, elle facilite l'identification des sites de mutation associés aux disparités phénotypiques, aux maladies, aux processus évolutifs, et plus encore.

Avantages du séquençage du génome

Séquençage du génome entier (WGS) offre une multitude d'avantages en tant que méthode complète pour analyser l'ensemble du génome. Sa principale force réside dans sa capacité à fournir un examen approfondi de la variation génétique à travers toutes les régions du génome. Contrairement aux approches de séquençage ciblé, le WGS englobe à la fois les régions codantes et non codantes, ce qui le rend particulièrement précieux pour les études axées sur les variants non codants. Des recherches récentes ont souligné l'importance des variants d'ADN non codants dans la manifestation de maladies complexes, mettant en avant l'importance du WGS pour découvrir ces associations.

Séquençage du génome entier pour la sécurité alimentaire (Zhang et al., 2022)

De plus, le séquençage du génome entier (WGS) est la technologie de choix pour les investigations ciblant les variants structurels, offrant des aperçus sur les altérations génomiques à grande échelle. Avec une profondeur de séquençage typique dépassant 30X, WGS génère des données riches et détaillées, offrant une vue d'ensemble complète de la variation génomique au sein d'un échantillon. Cette profondeur de couverture permet la détection sensible des variants génétiques, y compris des mutations rares et de faible abondance.

Lectures recommandées : Comment décider entre le séquençage de l'exome entier à 100X (WES) et le séquençage du génome entier à 30X (WGS) ?

Malgré ses avantages, le séquençage génomique complet (WGS) présente des défis, tels que le volume de données considérable généré, le coût élevé associé et la complexité de l'interprétation des données. Cependant, à mesure que les technologies de séquençage continuent de progresser et que les coûts diminuent, le WGS est de plus en plus utilisé dans divers domaines au-delà de la recherche fondamentale. Sa capacité sans pareille à révéler la variation génétique et ses implications pour la santé et la maladie en font WGS un outil indispensable pour faire progresser la médecine génomique et les soins de santé personnalisés.

Séquençage de l'exome complet vs. Séquençage du génome complet

Tableau 1 WES vs. WGS

Choisir entre WES et WGS

Si le coût n'était pas un facteur limitant, séquençage du génome entier (WGS) émergerait sans aucun doute comme l'approche standard pour détecter les variations génomiques. Le WGS offre l'avantage inégalé de séquencer de manière exhaustive l'ADN, fournissant aux chercheurs une image complète du paysage génétique au sein d'un échantillon. Cette capacité est essentielle pour explorer l'impact des altérations dans les régions non codantes sur la fonction cellulaire et pour identifier les grandes variations chromosomiques, y compris les variations structurelles et de nombre de copies.

Malgré ses capacités, le séquençage du génome entier (WGS) présente un inconvénient majeur : son coût élevé. De plus, un défi réside dans le grand nombre de variants détectés, dont beaucoup peuvent ne pas être pertinents pour la maladie ou la question de recherche en cours. Ainsi, un filtrage minutieux est nécessaire pour trier ces variants et discerner ceux d'intérêt. Cependant, à mesure que les coûts de séquençage continuent de diminuer avec le temps, l'utilité du WGS s'étend au-delà de la recherche fondamentale, trouvant des applications dans divers domaines.

La décision entre le WES et le WGS dépend des objectifs de recherche ou cliniques spécifiques, des contraintes budgétaires et des ressources informatiques disponibles. Pour une comparaison plus détaillée, veuillez consulter notre Tableau 1 ou vous référer à notre article. WGS vs. WES vs. Panneaux de Séquençage Ciblé.

• WGS offre une vue d'ensemble complète du génome et est adapté aux études nécessitant une exploration large de la variation génétique ou la découverte de nouveaux variants.
• WES, avec son approche ciblée et son coût réduit, est préféré pour les analyses ciblées visant à identifier des mutations causant des maladies, en particulier dans les régions codantes connues.

Le choix entre le séquençage du génome entier (WGS) et le séquençage de l'exome entier (WES) dépend des objectifs de recherche spécifiques, des contraintes budgétaires et de la profondeur d'analyse génomique souhaitée. Le WGS offre une vue d'ensemble complète du génome, ce qui le rend adapté aux études nécessitant une exploration large de la variation génétique. D'un autre côté, le WES propose une approche ciblée, se concentrant sur les régions codantes des protéines, et est préféré pour identifier les mutations pathogènes connues. Les chercheurs doivent soigneusement considérer les avantages et les limitations de chaque méthode pour sélectionner l'approche la plus appropriée pour leur étude.

Références :

1. Nayarisseri, Anuraj, et al. "Impact du séquençage de l'exome entier de nouvelle génération dans le diagnostic moléculaire." Invention de médicaments aujourd'hui 5.4 (2013) : 327-334.
2. Zhang, Runrun, et al. "Séquençage du génome entier : une perspective sur la détection du risque bactérien pour la sécurité alimentaire." Opinion actuelle en science alimentaire 47 (2022) : 100888.