Génotypage ciblé
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Génotypage ciblé

Génotypage ciblé

Le génotypage ciblé par séquençage (tGBS) représente une évolution majeure des approches de génotypage conventionnelles, offrant une alternative puissante et économique aux technologies de génotypage à grande échelle telles que les puces ou le re-séquençage. Les approches disponibles permettent l'interrogation simultanée de quelques centaines à plusieurs centaines de milliers de marqueurs génétiques sur de larges cohortes d'échantillons, répondant aux besoins croissants des programmes de sélection génomique, de génétique des populations et d'études d'association pangénomiques.

L'EPGV implémente deux technologies complémentaires, Allegro Targeted Genotyping V2 (TECAN) et NEBNext Direct Genotyping Solution (NEB), pour lesquelles nous prenons en charge la préparation des échantillons (QC, préparation des librairies), leur séquençage et l'analyse primaire (démultiplexage et QC). L'EPGV peut également réaliser l'analyse secondaire (mapping, appel des variants et production des fichiers vcf et matrices de génotypes) selon les projets.

Tecan Allegro Targeted Genotyping V2

protocole_allegro

NEB NEBNext Direct Genotyping Solution  

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La solution Allegro Targeted Genotyping V2 de Tecan Genomics propose une approche rapide, évolutive et rentable pour effectuer du génotypage ciblé par séquençage sur une grande variété d'organismes utilisant le séquençage de nouvelle génération (NGS). La technologie Allegro V2 utilise une approche de réduction du génome basée sur la fragmentation enzymatique suivie d'une amplification sélective ciblée. Cette stratégie permet une couverture homogène des loci d'intérêt tout en maintenant une profondeur de lecture suffisante pour un génotypage fiable, notamment au niveau des sites hétérozygotes. 
Cette technologie se distingue par un multiplexage précoce au cours du protocole (48 échantillons par pool), permettant de réduire les coûts et les manipulations.

Caractéristiques principales :

  • Gamme de marqueurs flexible : optimisée pour les projets nécessitant de quelques milliers à plusieurs dizaines de milliers de marqueurs (5K à 50-100K selon les configurations)
  • Temps de manipulation réduit avec le pooling précoce
  • Compatible avec une large variété d'espèces (plantes, animaux, micro-organismes)

La technologie NEBNext Direct Genotyping Solution développée par New England Biolabs utilise une approche basée sur la capture pour délivrer un génotypage ciblé rentable et à haut débit, applicable aux plantes et animaux . La technologie NEBNext Direct exploite une stratégie d'hybridation en solution avec des sondes de capture spécifiques, permettant un enrichissement sélectif des régions d'intérêt. Cette approche garantit une spécificité élevée et minimise les biais d'amplification, particulièrement critiques pour le génotypage précis de variants rares ou de sites polymorphes complexes.
Cette solution se caractérise par un multiplexage pré-capture particulièrement élevé, permettant de pooler jusqu'à 96 échantillons avant l'étape d'enrichissement.

Caractéristiques principales :

  • Multiplexage pré-capture de 96 échantillons maximum
  • Gamme de marqueurs optimisée : 100 à 5 000 marqueurs génomiques
  • Méthode de capture hybride pour un enrichissement spécifique
  • Réduction significative des coûts par échantillon grâce au pooling précoce

Le tGBS à l'EPGV

L'EPGV propose ces deux technologies offrant des coûts de génotypage modérés et un haut débit, adaptées à la fois à la caractérisation de collections biologiques (par exemple les CRB - Centres de Ressources Biologiques du réseau RARe et au-delà), aux programmes de recherches (détection de QTL, cartographies génétiques, etc), à la sélection génomique et aux études de génétique des populations. 

Ces deux technologies trouvent leurs applications dans des contextes complémentaires selon l'échelle et les contraintes des projets :

  • Programmes de sélection végétale et animale : Génotypage de populations de sélection avec des panels de marqueurs adaptés aux objectifs d'amélioration génétique
  • Études d'association pangénomique (GWAS) : Analyse ciblée de régions candidates ou validation de variants identifiés par des approches pangénomiques
  • Génétique des populations : Caractérisation de la diversité génétique et des structures populationnelles sur des marqueurs informatifs
  • Contrôle qualité génomique : Vérification de l'identité génétique et détection de contaminations croisées dans les collections d'échantillons

Le choix de la technologie la plus adaptée pour votre projet dépend principalement de l'échelle du projet : NEBNext Direct pour les panels < 5K marqueurs, Allegro V2 pour les besoins > 5K marqueurs. La différence de stratégie d'enrichissement (Allegro V2 utilise une approche par élongation sélective, NEBNext Direct privilégie la capture par hybridation) peut également influer sur le choix final de la technologie pour certains projets aux objectifs spécifiques.

Cette complémentarité nous permet de proposer des solutions sur mesure, optimisant le rapport coût-efficacité selon les spécificités de chaque projet de recherche ou programme appliqué. Cette approche nous a permis de développer plusieurs panels de génotypage ciblés basés sur ces technologies pour des espèces variées animales, végétales et fongiques, tant en terme de taille de génome qu’en terme d’hétérozygotie :

tableau_tGBS

Date de modification : 29 août 2025 | Date de création : 29 août 2025 | Rédaction : Damien Hinsinger