Cours de génomique, post-génomique et nutrition - Master 2

Polycopié du cours : Génomique, post génomique et Nutrition
Niveau : Master 2 Nutrition Humaine/Sciences des aliments
Présenté par : BACHIR Meryem
Année universitaire : 2021/2022
République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université HassibaBenbouali de Chlef
Faculté des Science de la Nature et de la Vie
Département de nutrition et sciences des aliments

Intitulé de la matière : Génomique, poste génomique et nutrition.
Semestre : S3
Unité d’Enseignement : Transversale Code : GPGN
Nombre d’heures d’enseignement : Cours : 15 h, TD : 15 h,
Nombre d’heures de travail personnel pour l’étudiant : 10 h
Nombre de crédits : (Compter pour un crédit entre 20 à 25 heures de travail de l’étudiant,
jumelant le travail présentiel, le travail personnel et les examens) : 2
Coefficient de la Matière : 2
Objectifs de l’enseignement (Décrire ce que l’étudiant est censé avoir acquis comme
compétences après le succès à cette matière).
- Apprendre les analyses génomiques, transcriptomique et protéomique
- Connaitre le rôle de la génomique, transcriptomique et protéomique dans l’amélioration de
la nutrition humaine.
Connaissances préalables recommandées (descriptif succinct des connaissances requises
pour pouvoir suivre cet enseignement).
- Biochimie, génétique, Biologie moléculaire et techniques d’analyse…
Contenu de la matière :
- Analyse du génome : objectifs, stratégies et méthodologies (marqueurs, cartographie).
- Analyse du transcriptome : objectifs, stratégies et méthodes (EST, analyse différentielle,
macro et microarrays).
- Analyse du protéome et du métabolome : objectifs, stratégies et méthodologies (analyse 2D,
spectrométrie de masse, identification de métabolites)
Mode d’évaluation : 01 examen de 2 h en fin de semestre.

Table des matières
Liste des figures
Liste des abréviations
Avant-propos
Chapitre I: Analyse de génome ............................................................................................... 2
Introduction .............................................................................................................................. 2
1.Définitions .............................................................................................................................. 2
2. Historique .............................................................................................................................. 4
3. La réaction de polymérisation en chaine (PCR) ................................................................ 5
3.1. Quelques variantes de la PCR : .................................................................................... 6
4. La notion de banque d’ADN ............................................................................................... 6
4.1. Banque d’ADN génomique ............................................................................................. 7
4.2. Banque d’ADNc .............................................................................................................. 7
5. Les vecteurs de clonages ...................................................................................................... 7
5.1. Les plasmides .................................................................................................................. 7
5.2. Le bactériophage .............................................................................................................. 8
5.3. Les cosmides .................................................................................................................... 8
5.3. Les YAC (Yeast artificial Chromosome) ........................................................................ 8
6. La cartographie génétique et la cartographie physique ................................................... 9
7. Les marqueurs moléculaires ............................................................................................. 10
7.1. Applications ................................................................................................................... 10
7.2. Caractéristiques d’un marqueur génétique .................................................................... 10
7.3. Exemples de marqueurs ................................................................................................. 11
8. Le Séquençage .................................................................................................................... 11
8.1. Historique ...................................................................................................................... 11
8.1. 1. Méthode de Maxam et Gilbert ............................................................................... 12
8.1. 2. Méthode de Sanger................................................................................................. 12
8.2. Principe du séquençage ................................................................................................. 13
8.2.1. Les différents acteurs du séquençage ...................................................................... 13
8.2.2. Les étapes du séquençage ....................................................................................... 13
8.3. Le séquençage automatique ........................................................................................... 15

8.4. Séquençage à haut débit et séquençage de génome ....................................................... 17
8.4.1. Séquençage de génome ........................................................................................... 17
8.4.2. La lecture des fichiers traces du séquençage .......................................................... 19
8.4.3. Assemblage d’un contig .......................................................................................... 20
Chapitre II : Analyse de transcriptome ............................................................................... 22
Introduction ............................................................................................................................ 22
1. La méthode SAGE .............................................................................................................. 23
1.1. Définition ....................................................................................................................... 23
1.2 Principe ........................................................................................................................... 23
2. Les puces à ADN ................................................................................................................. 24
2.1. Définition ....................................................................................................................... 24
2.2. Principe .......................................................................................................................... 24
2.2.1. Le support ............................................................................................................... 25
2.2.2. La fixation des sondes (lecture de l'hybridation) .................................................... 25
3. La PCR inverse ................................................................................................................... 26
4. Les EST (Expressed Sequence Tag) ................................................................................. 27
Chapitre III : Analyse de proteome ...................................................................................... 28
Introduction ............................................................................................................................ 28
1. Techniques d’études de protéomes ................................................................................... 29
1.1. Électrophorèse bidimensionnelle ................................................................................ 29
1.1.1.Immobilized pH gradients (IPG) ............................................................................. 30
1.1.2. Solubilisation des protéines membranaires en 2-DE .............................................. 31
1.1.3. Pré-fractionnement des échantillons protéiques ..................................................... 32
1.2 Méthodologies de spectrométrie de masse et de chromatographie ................................ 32
1.2.1. Le MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation) ................................... 34
1.2.2. L’ESI (Electrospray Ioniztion)................................................................................ 35
1.2.3. Comparaison des deux techniques d’ionisation ...................................................... 35
1.2.4. Exemple de MS/MS ................................................................................................ 36
1.2.5. Couplage MS et chromatographie 2-D ................................................................... 37
2. Techniques d’études quantitatives .................................................................................... 37
Chapitre IV : La nutrigénomique ......................................................................................... 40
Introduction ............................................................................................................................ 40
1. Nutrition et post-génomique .............................................................................................. 41

2. Les outils de la nutrigénomique ........................................................................................ 42
2.1. La transcriptomique ....................................................................................................... 42
2.2. La proteomique .............................................................................................................. 43
2.3. La métabolomique ......................................................................................................... 43
3. Le rôle de la nutrigénomique ............................................................................................ 43
3.1. Nutrigénomique et le maintien de l’homéostasie .......................................................... 43
3.2. Nutrigénomique et prévention contre les pathologies ................................................... 43
3.3. Nutrigénomique et diminution de la progression des pathologies ................................ 44
3.4. La nutrition personnalisée ............................................................................................. 44
Références bibliographiques .....................................................................................................