Le projet MinION : Initiation au séquençage par Nanopore !
Un projet dans le cadre du Master Biotech' : Parcours Biotechnologies & Analyse à Haut Débit
En 2023, sous l'impulsion du Pr. Bruno Kieffer, l’ESBS a fait l’acquisition d’un appareil de séquençage MinION dans le cadre des projets du Master Analyse à Haut Débit. En juin, Camille Goblet, Camille Varoqui et moi-même avons pu établir et mettre en œuvre un protocole pour le séquençage du génome de Pseudomonas putida, une souche de bactérie pathogène étudiée par l’équipe de Coraline Rigouin. En Novembre, j’ai pu poursuivre avec l’analyse des données du séquençage, à la fois à travers l’étude de la mesure physique enregistrée par l’appareil mais aussi par la production d’un assemblage du génome complet et l’analyse de ce dernier.
Qu'est-ce que le séquençage par Nanopore ?
Le séquençage nanopore est une méthode de séquençage à haut débit qui permet de déterminer la séquence d’une molécule d’ADN passant à travers une membrane semi-perméable constituée de nombreux pores formés de protéines. La détermination de la séquence repose sur l'interprétation des variations d'intensités électriques causées par le passage des différentes bases dans les pores (Figure 1). L'appareil se présente sous la forme d'une clef USB, mais la manipulation et l'interprétation des données fait appel à des algorithmes avancés (type IA) qui demandent une capacité de calcul importante.
Quels besoins derrière le projet MinION ?
Le séquençage nanopore depuis les années 90 a permis de rendre plus accessible le séquençage de génomes complets. Aujourd’hui, le séquençage nanopore s’ouvre à de nouvelles applications comme l'étude de marqueurs épigénétiques ou, plus récemment, le séquençage de protéines. Il est donc important de comprendre comment la mesure physique peut être traduite en information biologique avec précision. Le but de ce projet était donc de se familiariser avec l’appareil, puis d’étudier les données qu’il produit et d’en extraire des informations pertinentes pour l’obtention d’une séquence.
Un projet professionnalisant pour nos étudiants
Ce projet m’a permis de connaître plus en détail le fonctionnement du séquençage nanopore. Il m’a aussi permis de travailler sur de grands jeux de données et d’apprendre à les gérer correctement, une compétence importante pour le travail dans le domaine du haut débit.
À suivre...
Le projet est actuellement repris par un étudiant de M1 du master Analyse à Haut Débit. Son but va être de continuer l’analyse du signal brut afin de pouvoir comprendre le fonctionnement de l'algorithme d'apprentissage permettant de convertir le signal électrique en séquence d'ADN.
Romane LAUNAY, étudiante en troisième année du Diplôme d'Ingénieur en Biotechnologies & Diplôme Master en Analyse à Haut Débit (HD).
Responsable du Parcours Biotechnologie & Analyse à Haut Débit
Bruno Kieffer