La génomique est une sous discipline de la Génétique. Elle comprend deux subdivisions, la génomique structurale et la génomique fonctionnelle. La génomique structurale a pour rôle le clonage et la caractérisation moléculaire (séquençage) de génomes entiers. Il existe , à l'heure actuelle, divers programmes internationaux (" Human genome organisation " (HUGO par exemple) qui étudient les génomes de diverses espèces d'êtres vivants (bactéries, levure, drosophile, riz, arabidopsis, souris, homme etc.). Du fait de l'étendue des tâches à accomplir, chacun de ces Programmes mobilise des centaines de généticiens et de biologistes moléculaires de divers pays. Souvent, des groupes ou des pays entiers se consacrent chacun à l'étude d'un seul chromosome d'une espèce donnée Les biologistes sont d'accord pour considérer que ce genre de recherche a une grande importance. En effet, l'obtention d'une série complète de fragments clonés d'un chromosome ou d'un génome est une base inestimable pour des études moléculaires futures. Les clones peuvent être utilisés pour localiser (dans des chromosomes spécifiques) et manipuler des gènes particuliers, base de la modification génétique des organismes (OGM). Quant au séquençage d'un génome entier, il est le point de départ pour l'identification des fonctions des gènes pris individuellement, pour la compréhension d'un rôle éventuel des séquences non - codantes dans l'expression des gènes et pour la mise en évidence de possibles interactions entres gènes et séquences non - codantes La génomique fonctionnelle, elle, cherche à identifier, chez un organisme donné et à un certain stade de son développement, les gènes qui s'expriment dans les différents tissus dudit organisme, et à connaître les fonctions des chaînes polypeptidiques qui leur correspondent. Pour décrypter les liens entre les séquences d'ADN, mises en évidence par le séquençage, et les multiples fonctions génomiques entremêlées, la première étape consiste à caractériser les premiers produits d'expression (ARN) de l'ADN, de manière à identifier les séquences actives dans un tissu donné. Par exemple, en analysant l'expression de plusieurs milliers de gènes dans des tissus sains d'une part, et dans tissus provenant de malades d'autre part, il est possible d'identifier ceux dont l'expression est statistiquement associée à la maladie.

Daïnou Ogoubi

Les progrès technologiques de la génétique moléculaire et de l'informatique ont permis depuis 1995, de dresser l'inventaire des séquences génomiques de 20 organismes dont 1 multicellulaire (ver nématode Caenorhabditis elegans). Mais le texte des génomes n'est pas la "génomique " (terme paru en 1986) : cette nouvelle discipline a pour objectif de mieux comprendre la vie en utilisant ces textes. Notre vision demeurait éparpillée, faite de 2 images séparées de la vie : celle abstraite et symbolique de la génétique et celle, concrète, de la biochimie.

Aujourd'hui l'analyse du décryptage des génomes permet de faire des hypothèses sur le fonctionnement des gènes : il faut combiner des connaissances très variées, utiliser des organismes modèles, faire des rapprochements, trouver des parentés évolutives (ressemblances entre gènes), géographiques (proximité physique entre éléments du texte), fonctionnelle, structurale etc. Ceci relève des mathématiques, de la statistique et de la bio-informatique. Les résultats (propositions de fonctions à des gènes identifiés) doivent ensuite être validée grâce à la génétique inverse. Une application à cela est l'étude du code génétique " biaisé " (par ex. le codon CUA qui code la leucine est moins fréquent dans certains gènes que CUG) : le biais d'usage du code est lié à l'architecture cellulaire. Le plan de la cellule serait dans le chromosome : les gènes y sont répartis selon leur fonction, leur mode d'expression et la localisation des protéines dans les divers compartiments cellulaires. Ceci explique les difficultés rencontrées par les industriels lorsqu'ils cherchent à exprimer le gène d'un organisme hétérologue. Dès 2003, la structure et le code secret des 60 à 100 000 gènes humains seront séquencés. Ce n'est pas un aboutissement mais une 1ère étape (comparable à la table périodique des éléments en chimie). L'objectif est de déterminer la fonction des fragments d'ADN, de savoir par ex. pourquoi 1 gène peut coder des dizaines de chaînes polypeptidiques différentes. Tous, chercheurs et industriels, se tournent, au-delà de la génomique structurale vers la "génomique fonctionnelle" et la "post-génomique".

La société Novartis (Suisse) estime que les médicaments actuels interagissent avec environ 400 gènes sur les 3 000 à 10 000 impliqués dans les maladies. Cette nouvelle discipline cherche à opérer en parallèle sur plusieurs centaines ou milliers de séquences d'ADN et de protéines fournies par les projets de séquençage.

2 méthodes sont les plus utilisées : l'analyse en série de l'expression des gènes ("SAGE : serial analysis of gene expression ", 1995) et les microréseaux d'ADN (" micorarrays ") ou puces à ADN (microsurfaces de verre ou de silicium sur lesquelles sont déposés des milliers de séquences d'ADN complémentaires qui fixent par hybridation des ADN inconnus, en général de malades). La protéomique, sous-discipline de la biochimie, (apparue 10 ans avant la génomique) est l'étude des protéines d'une cellule, le "protéome " (terme inventé en 1995 par Humphery-Smith en Australie). Modernisée avec l'automatisation et l'amélioration de la sensibilité des électrophorèses sur gels à 2 dimensions couplées à la spectrométrie de masse et à l'informatique, elle est utilisée dans les études de génomique fonctionnelle.