Short-Read Sequencing
Par clusterisation et chimie SBS
La préparation de banques pour le séquençage à fins appariées (paired-end), popularisée par Illumina, consiste à fragmenter l’ADN génomique mécaniquement ou enzymatiquement (tagmentation) à des tailles généralement inférieures à 1 kb. Des adaptateurs spécifiques et indexés sont ligués aux extrémités pour permettre la lecture des deux brins (Fig. 1). Une sélection de taille sur billes magnétiques permet d’ajuster la taille moyenne des inserts. Le séquençage par synthèse (SBS) reposait historiquement sur une amplification clonale en phase solide (clusterisation) suivie de cycles d’incorporation de dNTPs fluorescents détection du signal, clivage du chromophore. Les plateformes récentes ont optimisé ce processus grâce à des puces à motifs (patterned flow cells) et des chimies accélérées (ex. XLEAP-SBS), réduisant significativement les temps de cycle et les coûts.
Par nanobilles d’ADN (DNBseq)
La technologie développée par MGI repose sur le séquençage de nanobilles d’ADN simple brin (DNA Nanoballs ou DNBs). Les fragments d’ADN/aDNC indexés sont circularisés puis amplifiés par réplication en cercle roulant (RCR) pour former des DNBs compactes (Fig. 2A). Cette amplification linéaire sans erreur en chaîne évite la propagation de biais PCR, garantissant un faible taux de duplicats. La chimie SBS a évolué du système CoolMPS (détection par anticorps fluorescents) (Fig. 2B) vers le HotMPS (Fig. 2C), qui utilise des dNTPs directement marqués par un fluorophore sur un groupement bloquant en 3′, clivé enzymatiquement à chaque cycle. La lecture du second brin utilise l’amplification par déplacement multiple (MDA).
Technologie Element Biosciences
Element Biosciences a introduit une rupture technologique avec sa chimie Avidite (Avidity Sequencing)(Fig. 3). Contrairement au SBS classique, elle sépare l’étape de reconnaissance spécifique de la base (via des complexes stables appelés « Avidites » fortement fluorescents) de l’étape d’incorporation. Cela réduit drastiquement la consommation de réactifs et améliore la précision des scores de qualité (Q40+). Le système AVITI24 pousse cette innovation plus loin en intégrant de l’imagerie haut-débit et bientôt de la biologie spatiale in situ. Il permet d’effectuer un séquençage simultané de l’ADN/ARN et une analyse multi-omique directement sur des cellules intactes, combinant morphologie cellulaire, expression génique et profilage protéique en un seul flux de travail automatisé.
