La méthode du fusil de chasse est utilisée pour séquencer de longs brins d’une molécule d’acide désoxyribonucléique (ADN). Il repose sur une autre méthode de séquençage de l’ADN appelée méthode de terminaison de chaîne. Avec la méthode du fusil de chasse, les scientifiques séquencent des parties du brin d’ADN et utilisent les résultats pour créer une séquence continue.
Le séquençage est le processus consistant à trouver la composition atomique d’une molécule et à étudier les liaisons chimiques qui unissent ces atomes. Dans l’ADN, le séquençage est utilisé pour trouver l’ordre dans lequel certaines molécules se produisent. Ces molécules sont appelées nucléotides. Les quatre bases nucléotidiques sont l’adénine, la guanine, la cytosine et la thymine.
Une façon de séquencer de longs brins d’ADN consiste à utiliser la méthode du fusil de chasse. Dans cette méthode, l’ADN est divisé en fragments aléatoires. Les segments résultants sont ensuite séquencés à l’aide d’une méthode appelée méthode de terminaison de chaîne. La terminaison de chaîne est la méthode de choix pour les séquences d’ADN courtes. Il utilise peu de produits chimiques agressifs et des quantités inférieures de radioactivité que les autres méthodes à séquence courte.
Dans la méthode de terminaison de chaîne, un brin d’ADN est divisé en quatre réactions de séquençage. Chacun contient les quatre nucléotides et une enzyme qui agit comme un catalyseur, appelée ADN polymérase. Un didésoxynucléotide, qui est essentiellement un nucléotide manquant dans sa séquence de sucres, est ensuite ajouté à chaque réaction de séquençage. Après avoir traité ces réactions, les scientifiques sont capables de les imager et de lire la séquence d’ADN.
Au cours de la méthode de séquençage de l’ADN au fusil de chasse, tout cela se produit plusieurs fois en utilisant différents fragments aléatoires d’ADN. Il en résulte de multiples sections chevauchantes d’ADN séquencé. Un programme informatique utilise ensuite les sections qui se chevauchent pour créer une séquence d’ADN continue.
Le problème avec la méthode du fusil de chasse est que l’ADN est incroyablement complexe. Souvent, il contient des séquences répétitives qui se ressemblent mais qui forment différentes parties de l’ADN. L’ensemble complet de l’ADN humain, appelé génome humain, compte plus de trois milliards de paires de bases. La seule façon de s’assurer que le placement des séquences répétitives est correct est de faire plus de lectures aléatoires afin que chaque partie soit séquencée plusieurs fois. Même ainsi, des erreurs se produisent.
La méthode de séquençage au fusil de chasse était à la pointe du séquençage de l’ADN jusqu’en 2005 environ. Depuis lors, les scientifiques ont créé le séquençage de nouvelle génération, qui fonctionne beaucoup plus rapidement. La précision des lectures individuelles est inférieure à celle du séquençage au fusil de chasse, mais les scientifiques sont compensés pour cela en étant capables de faire plus de lectures en moins de temps.