Qu'est-ce que le séquençage du génome entier (WGS) ?

Tous les organismes (bactéries, végétaux, mammifères) possèdent un code génétique unique, ou génome, composé de bases nucléotidiques (A, T, C et G). Si vous connaissez la séquence des bases d’un organisme, vous avez identifié son empreinte génétique unique, ou motif. La détermination de l’ordre des bases s’appelle le séquençage. Le séquençage du génome entier est une procédure de laboratoire qui détermine l’ordre des bases dans le génome d’un organisme en un seul processus.

Comment fonctionne le séquençage du génome entier ?

Les scientifiques procèdent au séquençage du génome entier en suivant ces quatre étapes principales :

Cisaillement de l'ADN

Les scientifiques commencent par utiliser des ciseaux moléculaires pour couper l'ADN, qui est composé de millions de bases (A, C, T et G), en morceaux suffisamment petits pour être lus par la machine de séquençage.

Codage à barres d'ADN

Les scientifiques ajoutent de petits morceaux d'étiquettes d'ADN, ou codes à barres, pour identifier quel morceau d'ADN cisaillé appartient à quelle bactérie. Ceci est similaire à la façon dont un code à barres identifie un produit dans une épicerie.

Séquençage de l'ADN

l'ADN à code-barres de plusieurs bactéries est combiné et placé dans un séquenceur d'ADN. Le séquenceur identifie les A, C, T et G, ou bases, qui composent chaque séquence bactérienne. Le séquenceur utilise le code à barres pour savoir quelles bases appartiennent à quelles bactéries.

Analyse des données

Les scientifiques utilisent des outils d'analyse informatique pour comparer les séquences de plusieurs bactéries et identifier les différences. Le nombre de différences peut indiquer aux scientifiques à quel point les bactéries sont étroitement liées et quelle est la probabilité qu'elles fassent partie de la même épidémie.

Comment le séquençage du génome entier a-t-il amélioré la détection des maladies ?

Depuis 2019, le séquençage du génome entier est la méthode PulseNet standard pour détecter et enquêter sur les épidémies d’origine alimentaire associées à des bactéries telles que Campylobacter, E. coli producteur de toxines Shiga (STEC), Salmonella, Vibrio et Listeria. Depuis son lancement, le séquençage du génome entier des agents pathogènes dans les laboratoires de santé publique a amélioré la surveillance des éclosions de maladies d’origine alimentaire et renforcé notre capacité à détecter les tendances des infections d’origine alimentaire et de la résistance aux antimicrobiens.

Le séquençage du génome entier fournit des données détaillées et précises pour identifier les épidémies plus tôt. De plus, le séquençage du génome entier est utilisé pour caractériser les bactéries ainsi que pour suivre les épidémies ; cela améliore considérablement l’efficacité de la surveillance de PulseNet.

PulseNet a établi la structure pour soutenir le séquençage du génome entier dans les laboratoires de santé publique de l’État grâce à :

À mesure que l’utilisation du séquençage du génome entier se développe, les systèmes de surveillance nationaux et l’infrastructure de laboratoire des CDC doivent suivre le rythme de l’évolution de la technologie. Grâce à la modernisation, le CDC et ses partenaires de santé publique peuvent continuer à détecter, répondre et arrêter avec succès les maladies infectieuses. Le séquençage du génome entier est un moyen rapide et abordable d’obtenir des informations détaillées sur les bactéries à l’aide d’un seul test. Ensemble, nous pouvons garantir des diagnostics rapides et moins coûteux pour les individus et collecter les preuves nécessaires pour résoudre et prévenir rapidement les épidémies d’origine alimentaire.

La mise en œuvre du séquençage du génome entier des agents pathogènes pour détecter et suivre les épidémies d’origine alimentaire a été rendue possible grâce à des collaborations avec le bureau de détection moléculaire avancée (DMA) du CDC, le bureau de la sécurité alimentaire et l’initiative de solutions de résistance aux antimicrobiens.