Vous avez peut-être beaucoup entendu parler du séquençage du génome et de son potentiel à ouvrir l'ère de la médecine personnalisée, mais que signifie séquencer un génome ? Les biologistes ne peuvent toujours pas lire les nucléotides d'un génome entier comme vous liriez un livre du début à la fin. Cependant, ils peuvent lire de courts morceaux d'ADN. Dans ce cours, nous verrons comment la théorie des graphes peut être utilisée pour assembler des génomes à partir de ces petits morceaux. Nous nous familiariserons également avec les algorithmes de force brute et les appliquerons au séquençage de mini-protéines appelées antibiotiques.

Dans la première moitié du cours, nous verrons que les biologistes ne peuvent pas lire les 3 milliards de nucléotides d'un génome humain comme vous liriez un livre du début à la fin. Cependant, ils peuvent lire des fragments d'ADN plus courts. Dans ce cours, nous verrons comment la théorie des graphes peut être utilisée pour assembler des génomes à partir de ces courts fragments, ce qui équivaut au plus grand puzzle jamais assemblé. Dans la seconde moitié du cours, nous discuterons des antibiotiques, un sujet d'une grande pertinence étant donné que les bactéries résistantes aux antimicrobiens, comme le SARM, sont en augmentation. Vous connaissez les antibiotiques en tant que médicaments, mais au niveau moléculaire, ce sont de courtes mini-protéines qui ont été conçues par les bactéries pour tuer leurs ennemis. Déterminer la séquence des acides aminés qui composent l'un de ces antibiotiques est un problème de recherche important, qui s'apparente au séquençage d'un génome par l'assemblage de minuscules fragments d'ADN. Nous verrons comment les algorithmes de force brute, qui essaient toutes les solutions possibles, sont capables d'identifier les antibiotiques naturels afin de les synthétiser en laboratoire. Enfin, vous apprendrez à appliquer des outils logiciels de bio-informatique populaires pour séquencer le génome d'une bactérie mortelle, Staphylococcus, qui a acquis une résistance aux antibiotiques.