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Une double hélice d’ADN sur fond sombre
Comparaison des méthodes

Séquençage 16S vs séquençage shotgun : quelle est la différence ?

La méthode détermine jusqu’à quel point vous pouvez explorer votre microbiote.

Si vous souhaitez analyser votre microbiote, ce n’est pas seulement l’échantillon qui compte, mais aussi la méthode utilisée pour l’examiner. Le séquençage 16S donne principalement un aperçu des groupes bactériens. Le séquençage shotgun analyse l’ensemble de l’ADN microbien, y compris les bactéries, les champignons, les virus, les gènes de résistance et le potentiel fonctionnel¹.

Illustration : le séquençage 16S lit une seule région marqueur bactérienne, de sorte que seules les bactéries deviennent visibles
Les bases

Qu’est-ce que le séquençage 16S ?

Le séquençage 16S est une méthode reconnue pour analyser les communautés bactériennes. Il ne permet pas d’examiner l’intégralité de l’ADN d’un échantillon, mais cible plutôt une région spécifique du gène bactérien de l’ARNr 16S².

Ce gène est présent chez les bactéries et contient des régions qui diffèrent selon les groupes bactériens. Il est donc possible d’estimer quels groupes bactériens sont présents dans un échantillon.

Le séquençage 16S est utilisé dans la recherche sur le microbiote depuis de nombreuses années et a apporté des contributions importantes à notre compréhension des écosystèmes bactériens. Il peut encore s’avérer utile, notamment pour les études à grande échelle, les premiers aperçus ou les projets soumis à des contraintes budgétaires.

Son principal avantage réside dans sa simplicité : la méthode est relativement peu coûteuse, bien établie et fournit une vue d’ensemble de la composition bactérienne. Elle présente toutefois des limites évidentes, notamment en matière de résolution taxonomique élevée, d’étude des champignons et des virus ou d’obtention d’informations fonctionnelles.

Les bases

Qu’est-ce que le séquençage shotgun ?

Le séquençage shotgun est une forme moderne de séquençage métagénomique. Contrairement au séquençage 16S, il ne se limite pas à l’examen d’une seule région marqueur bactérienne, mais analyse l’ensemble de l’ADN présent dans un échantillon³.

Cela permet d’obtenir une vision beaucoup plus complète du microbiote. Outre les bactéries, d’autres groupes microbiens tels que les champignons, les virus, les bactériophages et les archées peuvent également être analysés. Le potentiel génétique fonctionnel peut aussi être étudié, par exemple les voies métaboliques ou les gènes de résistance.

Cette méthode génère davantage de données et est plus exigeante sur le plan technique, mais elle fournit des informations beaucoup plus approfondies sur la composition et les fonctions microbiennes.

La comparaison directe

Les principales différences en un coup d’œil.

La différence principale entre le séquençage 16S et le séquençage shotgun réside dans la quantité d’informations génétiques analysée.

AspectSéquençage 16S Séquençage shotgunNotre méthode
Principe d’analyseRégion marqueur bactérienne ciblée ADN microbien complet
Champ d’analyseBactéries uniquement Bactéries, champignons, virus, phages, archées, parasites, gènes de résistance et potentiel fonctionnel
RésolutionSouvent au niveau du genre Souvent jusqu’au niveau de l’espèce
Analyse fonctionnelleFortement limitée Possible
Gènes de résistanceNon analysables Analysables
Volume de donnéesPlus faible Sensiblement plus élevé
CoûtTrès bas Généralement plus élevé
Profondeur scientifiqueAdapté à une vue d’ensemble Considérablement plus complet

Le séquençage 16S se concentre spécifiquement sur une seule région marqueur bactérienne. Cela fournit un aperçu utile mais limité des groupes bactériens. Le séquençage shotgun, en revanche, analyse l’ensemble de l’ADN microbien d’un échantillon et peut donc dresser un portrait beaucoup plus détaillé du microbiote⁴.

C’est particulièrement important lorsque l’objectif n’est pas seulement de répondre à la question « Quelles bactéries sont présentes ? », mais aussi de déterminer :

  • Quelles espèces sont précisément présentes ?
  • Quel potentiel fonctionnel possède le microbiote ?
  • Y a-t-il des indices de la présence de gènes de résistance ?
  • Quel rôle jouent les champignons, les virus ou autres micro-organismes ?

Pour une analyse moderne du microbiote, cette différence est décisive.

Profondeur de l’analyse

Pourquoi la résolution est-elle importante ?

De nombreuses bactéries appartiennent au même genre, mais peuvent présenter des propriétés très différentes. C’est précisément là que la résolution de la méthode devient importante.

Un exemple simple : si une analyse n’identifie qu’un genre bactérien, vous ne savez pas nécessairement quelle espèce précise se cache derrière. Différentes espèces au sein du même genre peuvent avoir des voies métaboliques différentes, occuper des rôles écologiques différents ou interagir différemment avec d’autres micro-organismes.

Le séquençage shotgun permet souvent une classification taxonomique plus précise que les méthodes 16S classiques⁵. Le microbiote n’apparaît alors plus seulement comme un aperçu général, mais comme un écosystème plus complexe composé de nombreux acteurs distincts.

Ceci est particulièrement pertinent lorsque vous souhaitez comprendre la diversité microbienne, les relations fonctionnelles ou des changements plus fins dans le microbiote intestinal.

Écosystème

Bien plus que des bactéries.

Une différence importante entre l’analyse 16S et le séquençage shotgun est la capacité à observer au-delà des bactéries.

Le séquençage 16S se concentre principalement sur les bactéries. Cette approche est scientifiquement pertinente lorsque c’est précisément la question centrale. Toutefois, le microbiote intestinal ne se compose pas uniquement de bactéries. Les champignons, les virus, les bactériophages et les archées font également partie de l’écosystème microbien de l’intestin⁶.

Le séquençage shotgun permet de saisir plus efficacement cet univers microbien plus vaste. Il offre ainsi une vision plus complète du microbiote intestinal : non pas comme une simple liste de bactéries, mais comme un réseau complexe de différents micro-organismes.

Dans la recherche moderne sur le microbiote en particulier, ces interactions prennent de plus en plus d’importance. En effet, la stabilité, la diversité et les fonctions du microbiote ne dépendent pas uniquement de bactéries isolées, mais de l’interaction entre de nombreux groupes microbiens.

Fonction

Analyses fonctionnelles du microbiote.

Une analyse moderne du microbiote ne doit pas seulement montrer quels micro-organismes sont présents. Elle doit également vous aider à comprendre quel potentiel fonctionnel possède cet écosystème microbien.

C’est là que réside l’un des plus grands avantages du séquençage shotgun. Comme de nombreux segments d’ADN de l’ensemble du microbiote sont analysés, les gènes fonctionnels et les voies métaboliques peuvent également être examinés par des méthodes bioinformatiques⁷.

Il s’agit par exemple du potentiel microbien lié à :

  • La production de butyrate
  • La formation de gaz
  • La dégradation de la mucine
  • Les gènes de résistance aux antibiotiques
  • Les profils microbiens associés à l’inflammation

Ces informations ont une grande valeur scientifique, car elles ne se contentent pas de décrire le microbiote : elles permettent aussi de le classer sur le plan fonctionnel. Il convient toutefois de rappeler que ces analyses servent à l’interprétation pédagogique et scientifique des profils microbiens et ne remplacent pas un diagnostic médical.

Une femme déballe le kit de test Microbiome 360° dans sa cuisine
Notre approche

Quelle méthode utilise Bactera et pourquoi ?

Chez Bactera, nous utilisons le séquençage shotgun moderne pour Microbiome 360°, car nous souhaitons analyser le microbiote intestinal de la manière la plus complète et la plus rigoureuse possible sur le plan scientifique.

Notre objectif n’est pas de vous fournir une simple vue d’ensemble des groupes bactériens. Nous souhaitons vous offrir une vision nuancée de votre microbiote, avec des informations sur la diversité microbienne, la composition bactérienne, les champignons, les virus, les gènes de résistance et le potentiel fonctionnel.

La métagénomique shotgun correspond donc mieux à nos exigences scientifiques : haute résolution, fondée sur les données et tournée vers l’avenir.

Si vous souhaitez analyser votre flore intestinale à domicile, Microbiome 360° vous permet de réaliser une analyse moderne de votre microbiote, avec une classification biologique plus approfondie que les méthodes classiques.

Mise en contexte

Quand le séquençage 16S est-il encore utilisé ?

Bien que le séquençage shotgun puisse fournir beaucoup plus d’informations, cela ne signifie pas que le séquençage 16S soit « mauvais ». La méthode est éprouvée, relativement peu coûteuse et tout à fait adaptée à certaines questions scientifiques. Le facteur déterminant est la question à laquelle il faut répondre.

Séquençage 16S

Suffisant pour un aperçu des bactéries

Le 16S reste une méthode importante dans la recherche sur le microbiote, par exemple pour :

  • Les grandes études de cohorte
  • Les projets à budget limité
  • Les questions pour lesquelles un aperçu approximatif de la composition bactérienne suffit
Séquençage shotgun

Pour une analyse plus approfondie et plus large

Pour une analyse du microbiote plus approfondie, plus large et plus fonctionnelle, le séquençage shotgun offre des avantages clairs :

  • Souvent jusqu’au niveau de l’espèce
  • Les champignons, les virus, les phages et les archées également
  • Potentiel fonctionnel et gènes de résistance

C’est pourquoi Microbiome 360° s’appuie sur le séquençage shotgun.

Foire aux questions

Questions sur le séquençage 16S et shotgun.

Quelle est la différence entre le séquençage 16S et le séquençage shotgun ?

Le séquençage 16S cible une région marqueur bactérienne spécifique. Le séquençage shotgun examine l’ensemble de l’ADN microbien présent dans un échantillon.

Pourquoi le séquençage shotgun fournit-il plus d’informations ?

Parce qu’il n’analyse pas un seul segment d’ADN, mais de nombreux fragments d’ADN de l’ensemble du microbiote.

Le 16S peut-il également détecter les champignons et les virus ?

Non, le séquençage 16S cible principalement les bactéries. Les champignons, les virus et les bactériophages ne sont pas détectés de manière exhaustive par cette méthode.

Quelle méthode est la plus précise ?

Dans de nombreux cas, le séquençage shotgun offre une résolution taxonomique plus élevée et permet plus souvent d’analyser les données jusqu’au niveau de l’espèce.

Pourquoi le séquençage shotgun est-il plus coûteux ?

Parce qu’une quantité nettement plus importante de données ADN doit être générée et traitée par bioinformatique. L’analyse est plus exigeante sur les plans technique et informatique.

Que signifie la résolution au niveau de l’espèce ?

Cela signifie que les micro-organismes peuvent être classés non seulement approximativement au niveau du groupe ou du genre, mais jusqu’à l’espèce précise.

Les gènes de résistance peuvent-ils être analysés ?

Avec le séquençage shotgun, certains gènes de résistance peuvent être examinés au niveau de l’ADN. Le 16S ne convient pas à cet effet.

Que révèle une analyse moderne du microbiote ?

Selon la méthode, la diversité bactérienne, la composition microbienne, les champignons, les virus, les gènes de résistance et le potentiel fonctionnel peuvent être mis en évidence.

Quelle méthode Bactera utilise-t-elle ?

Bactera utilise le séquençage shotgun moderne pour Microbiome 360°.

Le séquençage shotgun a-t-il une valeur diagnostique ?

Non. L’analyse sert à l’interprétation scientifique et pédagogique des profils microbiens et ne remplace pas un diagnostic médical.

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Références scientifiques

  1. Quince C et al. Shotgun metagenomics, from sampling to analysis. Nat Biotechnol. 2017.
  2. Johnson JS et al. Evaluation of 16S rRNA gene sequencing for species and strain-level microbiome analysis. Nat Commun. 2019.
  3. Sharpton TJ. An introduction to the analysis of shotgun metagenomic data. Front Plant Sci. 2014.
  4. Knight R et al. The microbiome and human biology. Annu Rev Genomics Hum Genet. 2017.
  5. Almeida A et al. A unified catalog of 204,938 reference genomes from the human gut microbiome. Nat Biotechnol. 2021.
  6. Huttenhower C et al. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature. 2012.
  7. Lloyd-Price J et al. Multi-omics of the gut microbial ecosystem in inflammatory bowel diseases. Nature. 2019.
  8. Qin J et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. 2010.
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