Feasibility of physical map construction from fingerprinted bacterial artificial chromosome libraries of polyploid plant species

Contexte. La grande ressemblance des génomes des espèces polyploïdes complique beaucoup l’assemblage des séquences du génome complet obtenues par séquençage aléatoire avec les plateformes courantes. On peut, chez les espèces polyploïdes, séquencer le génome en utilisant une méthode d’ordonnancement des contigs de BAC et les cartes physiques établies avec ces BAC. Il est actuellement possible de construire des contigs pour presque tous les organismes diploïdes avec la technologie SNaPshot des empreintes génétiques à haute teneur informative (HICF, pour high-information content-fingerprinting), mais on ignore si cette technologie peut être appliquée aux espèces polyploïdes. En effet, les clones de BAC des régions orthologues des chromosomes homologues auraient en commun de nombreux fragments de restriction qui se retrouveraient dans les mêmes contigs. C’est entre autres pour cette raison que la technologie SNaPshot HICF des banques de BAC n’est pas utilisée pour la cartographie physique des espèces polyploïdes, bien que son utilité chez ces espèces n’ait jamais vraiment été évaluée. Le blé tendre fait toutefois exception : chez cette espèce allohexaploïde, on peut construire des banques de clones de BAC avec un seul chromosome ou un seul bras de chromosome en utilisant de l’ADN trié par cytométrie en flux et ainsi contourner les obstacles suscités par la polyploïdie.
Résultats. Nous avons évalué l’utilité de la technologie SNaPshot HICF et des banques de BAC globales pour la cartographie physique du génome de plantes polyploïdes. Pour ce faire, nous avons assemblé les contigs de clones caractérisés dans une banque de BAC résultant de la fusion in silico de banques monochromosomiques constituées des bras courts des chromosomes homologues 3A et 3D, ainsi que du chromosome 3B entier du blé. Comme l’origine du bras chromosomique de chaque clone était connue, nous avons pu estimer la fiabilité de l’assemblage des contigs. Selon la banque utilisée, en moyenne au moins 97,78 % des clones étaient issus d’un même bras chromosomique. Nous avons par ailleurs constaté qu’une grande proportion des autres clones étaient des contaminants qui provenaient d’autres chromosomes, un phénomène inévitable dans la construction de banques de BAC monochromosomiques.
Conclusions. Vu la quantité négligeable de clones de chromosomes homologues qui est incorporée dans un contig, il semble qu’avec des banques de BAC globales, on puisse construire des contigs et des cartes physiques du blé, et probablement aussi d’autres espèces végétales polyploïdes dont le génome est de taille comparable à celle du génome du blé. De plus, en raison de la grande pureté des contigs assemblés, ceux-ci peuvent être utilisés directement pour le séquençage du génome. Il se pourrait aussi qu’on puisse construire des contigs de BAC chez les espèces polyploïdes au génome plus petit et plus riche en gènes.