Séquençage d'ADN. Chaque colonne correspond à une séquence, les quatre lettres (bases), T (Thymine), A (Adénine), G (Guanine), et C (Cytosine) sont représentées par les différentes couleurs.
© M.Depardieu/Inserm

Imaginez un très long texte écrit uniquement avec des A, des T, des G et des C. Trois milliards de ces lettres s'enchaînent pour former notre patrimoine génétique (génome). Dans ce texte figurent des informations qui déterminent une bonne part de notre identité. Les instructions contenues dans le génome sont nommées gènes. Pour en connaître la liste complète, il n'y a qu'un seul moyen : établir le texte du génome dans son entier. Aujourd'hui encore, on ne sait lire de l'ADN que quelques centaines de lettres à la fois. Une goutte d'eau dans l'océan du génome ! Quand, au début des années 90, la communauté scientifique internationale, s'est engagée dans le projet Génome humain, les seuls génomes dont on avait déterminé la succession des lettres (la séquence) étaient ceux de virus : quelques dizaines de lettres seulement. Pour s'attaquer au génome humain, il fallait que les techniques progressent. Les séquenceurs ont permis d'automatiser une partie du travail et de lire davantage de séquences en parallèle tandis que l'informatique a permis leur stockage et leur comparaison. Ces progrès ont d'abord permis de venir à bout de génomes plus gros : ceux de bactéries ou et même celui d'un ver.

De la bactérie à l'humain

Le génome humain était une autre affaire : par sa taille, mais aussi par l'abondance de régions très semblables, qui égarent l'explorateur. Il a d'abord fallu dresser des cartes. Plusieurs années ont été nécessaires pour disposer une série de « balises » le long du génome et constituer une collection de grands morceaux d'ADN où toutes les régions du génome soient représentées. Il était en effet plus sûr de travailler sur ces grands morceaux pour lire de petits bouts de séquence. Les chercheurs ont pu ainsi assembler le puzzle du génome de façon locale. Ce travail a abouti, en 2000, à une première « ébauche » de la séquence du génome. Restait à ordonner les morceaux de séquence et à « boucher les trous » que comportait l'ébauche. Depuis 2003, les chercheurs du monde entier peuvent accéder librement à une version de référence de la séquence du génome humain.
L'intérêt de connaître le texte du génome avec précision ? Dans un texte imprécis et fragmenté, il est difficile de repérer les gènes qui, chez l'homme, sont morcelés et noyés dans une masse de séquence sans signification apparente. La chasse aux gènes est un sport difficile, mais l'inventaire des gènes est l'apport le plus précieux de la séquence des génomes. Celui des gènes humains, déjà assez complet, simplifie la traque des gènes impliqués dans les maladies génétiques : quelques mois suffisent là où des années étaient nécessaires. En faisant l'inventaire des petites variations du texte du génome qui surviennent entre les individus, les chercheurs pourront comprendre la part génétique des maladies « communes ». Une nouvelle médecine émergera de ces travaux, mais rien n'aurait été possible sans l'audace des chercheurs qui, se sont lancés dans le projet fou de « lire » le génome humain.