Génome entier

La technologie de séquençage proposée par ONT (Oxford Nanopore Technologies) repose sur la mesure des variations d’un courant ionique lors du passage d’une molécule unique (ADN ou ARN) à travers un nanopore biologique ancré dans une membrane synthétique.

Ce nanopore agit comme un capteur : les perturbations électrophysiologiques générées par la traversée du brin sont traduites en séquence nucléotidique grâce à des algorithmes de basecalling fondés sur le deep learning (réseaux de neurones).

Cette approche permet de générer des lectures très longues (allant de quelques kilobases à plusieurs mégabases pour les lectures « ultra-longues »), tout en s’affranchissant des biais liés à la composition en bases (régions riches en GC, séquences répétées).

De plus, l’évolution continue de la précision des métriques permet aujourd’hui d’atteindre des taux d’exactitude (single-read accuracy) supérieurs à 99 %, rivalisant directement avec les technologies à courtes lectures tout en conservant la capacité de :

• Réaliser du séquençage de novo d’assemblage complet (ex. génomes télomère-à-télomère).
• Détecter les variants structuraux et les réarrangements complexes.
• Caractériser directement les modifications épigénétiques (ex. 5mC, 6mA) et l’ARN natif sans étape de PCR ni de rétrotranscription (Direct RNA-seq).

Préparation des banques et extraction

Pour maximiser la génération de lectures très longues (> 100 kb à > 1 Mb), une extraction d’ADN de très haut poids moléculaire (uhHMW) est essentielle. La préparation des banques s’adapte selon les objectifs applicatifs :

• Avec fragmentation : mécanique ou enzymatique (transposase) pour ajuster la taille des fragments et contrôler le débit.
• Sans fragmentation (Ultra-Long) : préservation maximale de l’intégrité de l’ADN.

Les fragments d’ADN ou d’ARN sont ligués à des adaptateurs spécifiques associés à un complexe moteur enzymatique (hélicase), qui régule la vitesse de translocase à travers le pore, ainsi qu’à une séquence « attache » (tether) facilitant l’acheminement des molécules vers l’entrée des pores.