Module Transversal M2' Gnomique: Introduction Gnrale

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Module Transversal M2.Génomique Introduction
Générale

• Etienne Danchin
• edanchin_at_up.univ-mrs.fr

EA 3781 EVOLUTION, GENOME, ENVIRONMENT (EGEE),
Phylogenomics Laboratory, Université de Provence,
Pl. V.Hugo, 13331,Marseilles Cedex 3, France.
www.up.univ-mrs.fr/evol/
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Programme du Module.

• Lundi 15 novembre
• 10-12h Introduction, distribution des articles
  (E.Danchin).
• 14-17h Méthodes de séquençage (E.Talla).
• Mardi 16 novembre
• 9-12h Annotation fonctionelle (C.Brochier)
• 14-17h Annotation structurale (E.Danchin).
• Mercredi 17 novembre
• 9-12h Transcriptome, Protéome, Interractome
  (B.Jacq)
• 14-17h Analyse structurale des protéines
  (H.Darbon).
• Jeudi 18 novembre préparation des présentations
  darticles.
• Vendredi 19 novembre Présentation orale des
  articles.

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Introduction Générale à la génomique.

• Quest ce que la génomique?
• Historique de la génomique.
• Etat des lieux sur le séquençage et lannotation
  des génomes.
• Discussion sur la qualité informative et le
  spectre de la biodiversité.

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Quest ce que la génomique?

• Biologie à léchelle du génome.
• Plusieurs champs de la biologie.
• Evolution Génomique.
• Génomique comparative.
• Génomique fonctionelle.
• Génomique médicale
• Pharmacogénomique

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Quest ce que la génomique?

• Une fois le séquençage et lassemblage du génome
  dun organisme achevé, 2 principales questions
• 1) Où sont les gènes et comment sont-ils
  distribués ? ? Annotation structurale
• 2) Quelle est la fonction de ces génes ? ?
  Annotation fonctionelle.

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Historique de la génomique.
Après 2001 post-génomique??
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Historique de la génomique.
Le cas du génome Humain.
1985 première fois proposé de manière formelle
de décoder le génome humain. 1990 lancement du
projet de séquençage par le consortium
international. IHGSC (International Human Genome
Sequencing Consortium.) 1998 Craig Venter et
Celera genomics annoncent leur intention de
séquencer le génome humain. Avant que le gènome
humain soit publié, Evaluation du nb de gènes
30,000 à 40,000, voir gt100,000 (142,634 pour
Incyte). Fév. 2001 deux versions de lassemblage
et de lannotation du génome humain disponibles
IHGSC (90 du génome et 150,000 gaps, env. 30,000
gènes) et Celera genomics(plus de 90 du gènome
et 116,442 gaps, env. 26,588 gènes prédits
12,000 putatifs.
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Historique de la génomique.
Le cas du génome Humain.
2004 Finishing the euchromatic sequence of the
human genome. IHGSC Nature vol 431 Oct 2004. ?
341 gaps. 99 de la portion euchromatique, taux
derreur 1 sur 100,000 bp. 20,000-25,000 gènes
codants pour des protéines. Moins de 1.5 du
génome couvert par des exons.
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Etat des lieux sur le séquençage et lannotation
des génomes.
Environ 2,000 génomes de virus disponibles
publiquement (source NCBI)
197 génomes microbiens (20 Archaea, 177
Eubacteria) disponibles publiquement (source NCBI)
679 génomes dorganelles (621 génomes
mitochondriens, 41 plastides, 14 plasmides, 3
nucleomorphes) disponibles publiquement (source
NCBI)
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Etat des lieux sur le séquençage et lannotation
des génomes.
Plus dune 30aine de génomes eukaryotes complets.
Une 10aine de génomes fongiques. Saccharomyces
cerevisiae Schizosaccharomyces pombe Kluyveromyces
lactis Encephatilozoon cuniculi Neurospora
crassa Ashbya gossypii Yarrowia lipolytica
Une 10aine de génomes de plantes. Arabidopsis
thaliana Oryza sativa x 2 (riz) Zea mays Avena
sativa (avoine) Glycine max (soja) Lycopersicon
esculentum (tomate) Hordeum vulgare (orge)
Une quinzaine de génomes de Bilatériens
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Etat des lieux sur le séquençage et lannotation
des génomes.
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Etat des lieux sur le séquençage et lannotation
des génomes.
Pas de lien entre taille du génome et nb de gènes
Pas de lien entre complexité dun organisme
et nb de gènes.
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Discussion sur la qualité informative et le
spectre de la biodiversité.
Planaria
?
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Discussion sur la qualité informative et le
spectre de la biodiversité.
Prochains génomes Une douzaine de nouveaux
génomes vertébrés (une majorité de
mammiféres). Une douzaine de nouveaux génomes
darthropodes. Trois nouveaux génomes de
Nématodes Quelques nouveaux phyla représentés
(Hemichordés, Echinodermes, Cephalochordés,
Planaires)
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Discussion sur la qualité informative et le
spectre de la biodiversité.
Des projets en cours dévaluation, certains
retenus au premier tour Hydre, Placozoaires,
Mollusques
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Conclusions

• De plus en plus de données génomiques sont
  Disponibles.
• Croissance quasi-exponentielle.
• Plus de données que de capacité et de puissance
  disponible pour les traiter?
• Malgré tout les espèces modèles en génomique
  restent limités à quelques branches de larbre de
  la vie. Pas toujours informatives
  phylogénétiquement.
• Post-Génomique, pourtant la pré-Génomique reste à
  reconsidérer
• On peut envisager détudier la biologie à
  léchelle du génome.
• De nouvelles questions vont pouvoir être abordées
  
• - génomique comparative
• - relations génome / environnement
• - évolution des génomes
• - relations génome / pathologie / phénotype
• Encore plus de données génomiques dans le futur ?
  se tenir prêt conceptuellement,
  méthodologiquement et techniquement à les traiter.

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En savoir plus sur les projets génomes
16 génomes complets ou partiels de
bilatériens www.ensembl.org
http//www.ncbi.nlm.nih.gov/Genomes/index.html
www.genome.gov
NHGRI
http//intlgenome.org/
GOLDTM Genomes OnLine Database
http//www.genomesonline.org/
http//www.nature.com/genomics