Module 6 Flashcards
Donnez quatre domaines d’applications des plateformes de séquençage nouvelle génération
- Séquençage du génome de n’importe quelle espèce
- Génotypage et séquençage simultané ou Genotyping by Sequencing de marqueurs de type SNP
- Séquençage grande profondeur (depth)
- Séquençage du génome (e.g., RAD-seq) transcriptome (e.g., ARNseq)
- Etude de gènes candidats
- Séquençage de communautés microbiennes (métagénomique)
Donnez la définition de la diversité génétique
Variation en composition allélique et génotypique présente au sein d’un groupe d’organismes donné (population, espèce, groupe d’espèces)
Dites pourquoi la diversité génétique est importante (2 raisons principales énoncées dans le cours) et donnez deux exemples clairs démontrant son importance en lien avec ces raisons.
La diversité génétique est essentielle pour qu’une population puisse évoluer et s’adapter face aux changements environnementaux (e.g., changements climatiques, pollution, modifications d’habitats, nouveaux compétiteurs, parasites, maladies).
La diversité génétique est corrélée avec la valeur sélective
La perte de diversité génétique est associée à une réduction de la valeur sélective chez plusieurs espèces
Ex : Population de koala en déclin, malgré le fait qu’il n’y a pas de perte d’habitat. Diversité génétique faible dans la population, pas de résistance à une bactérie qui les affecte.
Quels sont les trois types de mutation qui affecte la séquence d’ADN?
Substitution, insertion, délétion
Quels sont les trois disciplines clés qui étudient la diversité génétique à plusieurs niveaux, précisez l’étude de chacune.
- Génétique/génomique -> Étude des séquences d’ADN
- Transcriptomique -> Étude des séquences d’ARN
- Protéomique -> Étude des séquences de protéine
Donnez deux inconvénients à l’étude de l’ADN mitochondrial
- Ne mesure qu’un seul locus, car transmis sans recombinaison
- Mesure seulement le flux génique maternel (problématique en cas de dispersion biaisé par le sexe)
Définir l’autostop génétique en expliquant bien le lien avec le balayage sélectif
Processus par lequel variations neutres liées à une mutation avantageuse augmente en fréquence dans la population suite à cette sélection positive. En conséquence, les variations qui ne sont pas associées à l’allèle sélectionné sont éliminées ; ce « coup de balai » sélectif (ou balayage sélectif*) conduit à une réduction globale de la diversité génétique autour du site sélectionné.
Expliquez chacune des étapes du génotypage par séquençage
- Extraction de l’ADN
- Digestion par l’enzyme de restriction
- Ligation des adaptateurs et des barcodes ou des étiquettes individuelles
- Mélange des individus
- Amplification (PCR)
- Sélection de taille (300-600 pb)
- Séquençage Illumina
Donnez trois inconvénients au génotypage par séquençage
- Surtout représenté par les régions non codantes et anonymes
- Stochasticité dans le génotypage (génotypes manquants pour certains SNPs, individus et sites d’échantillonnage)
- Expertise en bio-informatique nécessaire pour traiter les données brutes
- Difficile à reproduire
Donnez la définition des gènes candidats et en nommez deux connus
Gènes pour lesquels un lien direct peut être établi entre polymorphisme et fonction
Ex : estérases -> Résistance aux pesticides, Mc1r -> Couleur du pelage, gènes hox -> Contrôle développemental, etc.
Donnez et détaillez les six étapes clés mises en place lors d’une analyse de bio-puce
- Plan expérimental
- Extraction d’ARN (total ou messager)
- Transcription inverse et marquage de chaque échantillon
- Hybridation (i.e., deux échantillons sur une puce)
- Détection de la lumière émise
- Analyse des données (ANOVA) –
- Résultats
Donnez deux avantages et inconvénients à l’analyse de bio-puce
Avantages
• Données obtenues simultanément pour plusieurs milliers de gènes
• Identification de catégories fonctionnelles précises (gènes connus)
• Possibilité d’utilisation d’une même biopuce pour plusieurs espèces (homologie suffisante entre espèce apparentée)
Désavantages
• Dispendieux (autour de 100-200$ par spécimen analysé)
• Besoin d’information génomique a priori (pour le développement des sondes)
• Mesure absolue d’expression imprécise (dépend de la qualité de l’hybridation)
• Expression de gènes pas toujours corrélés à l’expression protéique (e.g., épissage alternatif)
Donnez et détaillez les cinq étapes clés d’une qPCR
i. Hybridation des amorces et d’une sonde
ii. Élongation à partir de l’amorce 5’ par la polymérase
iii. Dégradation de la sonde par l’activité exonucléase de la polymérase libération du fluorophore (Reporter)
iv. Émission de fluorescence
Lorsque le fluorophore Reporter (vert) est dissocié du Quencher (rouge)
v. Lecture de la fluorescence émise
Quantification se fait en comparaison avec un gène de référence
Donnez un exemple d’étude de séquençage ARN (question scientifique, hypothèses, méthodes et résultats)
Effets de l’exposition aux métaux lourds dans les populations naturelles de perchaudes
Question scientifique : Quelles sont les impacts physiologiques de cette pollution sur les communautés aquatiques
Méthode :
• Comparaison du transcriptome entre perchaudes de lacs contaminés vs. non pollués par analyse de séquençage
ARN (ARN-seq)
• 8 poissons par lac x 4 lacs.
• Analyse du transcriptome du foie.
• Code-barres individuels (10pb) ajoutés.
• Validation par PCR quantitative (5 gènes).
Résultats : Environ 200 gènes ont révélé un niveau d’expression corrélé avec la concentration en Cd ou Cu.
