La puissance du séquençage de nouvelle génération (NGS ou Next-Generation Sequencing ou également connu sous le nom de séquençage à haut-débit) associée à des outils bioinformatiques de pointe permet de révéler la présence de virus, même en très petite quantité, dans un échantillon complexe.
Un processus pointu pour révéler la présence de certaines séquences d’ADN viral dans un échantillon complexe
Le séquençage de nouvelle génération (NGS) a révolutionné la capacité des scientifiques à démêler les subtilités génétiques des virus. Dans ce domaine, il est indispensable de suivre un processus pointu, méthodique et rigoureux, de la préparation des échantillons à l’analyse bio-informatique, afin de mettre en lumière la présence ou l’absence de certaines séquences d’ADN viral dans un échantillon complexe.
Préparation des échantillons : la base d’un séquençage précis
Le process débute par une préparation méticuleuse des échantillons, étape cruciale pour assurer l’intégrité et la pureté du matériel génétique. Dans le séquençage d’ADN viral, le point de départ peut aller de prélèvements cliniques à des échantillons environnementaux. Des protocoles spécifiques sont ainsi mis en œuvre pour extraire l’ADN ou l’ARN viral, afin de garantir que les étapes de séquençage ultérieures reflètent fidèlement la composition génétique du prélèvement ou de l’échantillon, et donc du virus recherché ou étudié.
Préparation des librairies : la précision des étapes à suivre est essentielle
Le matériel génétique isolé est ensuite transformé en une librairie prête pour le séquençage NGS. Ceci implique la fragmentation de l’ADN ou de l’ARN, l’ajout d’adaptateurs spécifiques et l’amplification des séquences résultantes. La précision dans la préparation des librairies est essentielle, car elle influence la précision et la profondeur du séquençage ultérieur.
Séquençage : étape-clef pour établir les séquences nucléiques du génome viral
Les technologies de séquençage haut-débit (ou NGS) permettent de séquencer en parallèle des millions de fragments d’ADN, offrant une couverture exhaustive inégalée. Cette approche de séquençage à haut débit permet ainsi de capturer une image complète du génome viral recherché, identifiant les variations, les mutations ponctuelles, les insertions et les délétions avec une précision exceptionnelle.
Analyse bio-informatique : décoder les séquences nucléiques obtenues
Les données brutes de séquençage sont soumises à une analyse bioinformatique sophistiquée. Cette étape implique l’alignement des séquences sur un génome de référence, l’identification des variants et la création d’un profil détaillé du génome du virus étudié ou recherché. Les algorithmes utilisés pour ce type d’analyses visent non seulement à identifier les variants génétiques de virus connus, mais aussi à détecter des virus inconnus ou des combinaisons de virus, avec une sensibilité exceptionnelle.
Applications du séquençage de l’ADN viral pour découvrir une myriade d’informations
Le séquençage d’ADN viral permet non seulement de détecter la présence de virus, mais aussi d’apporter de nombreuses informations complémentaires telles que :
- Identifier les variations génétiques au sein d’une population virale, afin d’éclairer l’évolution et l’adaptation du virus ;
- Identifier les mutations ponctuelles, insertions et délétions, ou localiser avec précision les altérations structurelles, permettant de fournir des informations cruciales sur la virulence du virus et les interactions entre le pathogène et son hôte ;
- Profiler des communautés de virus, c’est-à-dire explorer la complexité des communautés virales dans divers environnements : des échantillons cliniques aux niches écologiques ;
- Identifier les différentes souches virales avec précision pour comprendre les schémas épidémiologiques et concevoir des interventions ciblées ou adaptées ;
- Surveiller la composition génétique du pathogène et réagir rapidement aux épidémies potentielles associées ;
- Faire progresser la recherche sur le virus adéno-associé (AAV) en élucidant sa structure génomique et ses variations, essentielles pour la thérapie génique et le développement de vecteurs ;
- Sécuriser le développement de produits biotechnologiques en vérifiant l’absence de virus contaminants, et respectant les normes réglementaires les plus élevées.
De par son expertise, DIAG4ZOO est non seulement capable de séquencer des génomes de virus ADN ou ARN mais aussi d’analyser en profondeur les séquences nucléiques obtenues, comme précisé précédemment.
La société DIAG4ZOO a ainsi réalisé, pour le compte d’un de ses clients, l’analyse génomique par séquençage haut-débit d’un échantillon complexe avec pour objectif de révéler la présence d’un virus ARN présent en très petites quantités dans les prélèvements étudiés. Le processus pointu, méthodique et rigoureux, suivi par l’équipe de DIAG4ZOO a permis de mettre en lumière la présence des séquences spécifiques du virus recherché dans les échantillons complexes analysés.
Pour en savoir plus sur nos méthodes et processus pour un séquençage de nouvelle génération :