Next-generation mapping of genetic mutations using bulk population sequencing.

Austin, R.S., Chatfield, S.P., Desveaux, D., et Guttman, D.S. (2014). « Next-generation mapping of genetic mutations using bulk population sequencing. », Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.), 1062, p. 301-315. doi : 10.1007/978-1-62703-580-4_17  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Grâce aux plateformes de séquençage de nouvelle génération, il est maintenant possible de cartographier en très peu de temps les mutations génétiques survenant chez l’Arabidopsis, en comparant les données de reséquençage du génome entier avec celles obtenues pour les membres groupés d’une population F2 utilisée pour la cartographie. Dans le cas d’une mutation récessive, tous les individus exprimant le phénotype présenteront la mutation à l’état homozygote au locus associé au phénotype, alors que tous les autres locus des deux lignées parentales seront répartis à peu près également, en raison de la recombinaison. Fait important, les régions génomiques situées de part et d'autre de la mutation récessive présenteront un déséquilibre de liaison et pourront donc aussi se trouver à l’état homozygote, à cause du processus d’« auto-stop génétique » (genetic hitchhiking). Cette information pourrait être mise à profit pour l’identification rapide et efficace de la mutation causale; pour y parvenir, les données de séquençage obtenues pour les membres groupés de la population qui présentent le phénotype mutant doivent d’abord être alignées sur celles du génome de référence. Ensuite, on utilise les polymorphismes relevés entre les lignées mutantes et les lignées utilisées pour la cartographie pour déterminer quelles régions homozygotes non recombinantes présentent la mutation. Les polymorphismes relevés dans la région ciblée sont ensuite filtrés; on obtient alors une courte liste des marqueurs pouvant être responsables du phénotype étudié, puis on peut procéder à une validation en laboratoire. Bien que les études récentes se soient principalement intéressées à la cartographie des mutations ponctuelles associées aux phénotypes récessifs, les techniques utilisées peuvent être appliquées à des scénarios plus complexes, comme les mutations dominantes et les mutations causées par des insertions ou des délétions dans la séquence génomique. Dans le présent article, nous décrivons en détail la procédure permettant de soumettre un sujet mutant d’Arabidopsis à la cartographie de nouvelle génération, et nous proposons une manière de procéder dans le cas de diverses mutations.

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