Projets de Recherche

[THESE - Biologie Moléculaire] - [POST-DOC - Bioinformatique]

Projet de Post-Doc

Contexte : La somme considérable de données brutes extraites des programmes de séquençage nécessite de nouvelles techniques d'analyse. La première étape dans l'exploitation des génomes consiste à rechercher les régions codantes des protéines ORF (Open Reading Frame). Les séquences situées entres ces ORF, qui peuvent coder des ARN stables ou des ARN régulateurs, sont plus difficiles à étudier bien que très importantes. Le développement d'outils d'analyse appropriés à l'étude de ces régions est donc un challenge de premier ordre dans l'ère post-génomique.

L’apprentissage statistique se prête bien à l’étude de données déjà à disposition ou obtenues ultérieurement, à savoir des données de génomes très détaillées (ex génomes de Levure, Drosophile etc.) et une quantité sans cesse grandissante de génomes nouvellement séquencés et donc à annoter.

Durant ce projet de recherche, j’ai pu démontrer que les SVM (Support Vector Machine), un outil basé sur l’apprentissage statistique (approche novatrice pour ce type de jeux de données) peuvent devenir un outil efficace de prédiction (éléments retrouvés, nouveaux éléments mis en évidence) pour les ARNnc. La technique a été appliquée au modèle des snoRNA et testée sur plusieurs génomes (génome de Levure et génomes d’Archaea analysés).

Un intérêt de l'approche par les SVM est qu'il s'agit d'une méthode souple et efficace permettant de rechercher non seulement les gènes de snoRNA mais également d'autres classes de gènes d'ARNnc. En effet, la technique permet de discriminer des classes (objets), sans faire d'a priori sur leur structure/organisation etc. Elle utilise actuellement les seules données de séquences (environnement immédiat d'un nucléotide permettant de lui affecter la classe à laquelle il appartient), bien qu'il soit envisageable de prendre également en compte des données de structures secondaires, ou d'envisager la conception d'un noyau dédié aux séquences si nécessaire.

Les techniques utilisées en amont de l’étude concerne entre autre l’exploitation des bases de données (récupération, manipulation) et la programmation (Perl, AWK, Shell).

Software Développé : Module_M-SVM : Recherche d’ARNnc (interface Unix)

Rapport de Recherche INRIA :
Recherche des gènes d’ARN non codant
Emmanuel Gothié - Yann Guermeur - Sébastien Muller - Christiane Branlant - Alexander Bockmayr
Research Report RR-5057, INRIA, December, 2003.
http://www.inria.fr/rrrt/rr-5057.html
[Note] : Attention, ce rapport est un rapport intermédiaire. Le travail s'est poursuivi jusqu'en 2004 (données non publiées), n'hésitez pas à me contacter pour avoir plus de renseignements.

Projet de Thèse

Contexte : Le régulateur clef de la réponse cellulaire à l'hypoxie HIF-1 est un hétérodimère constitué des sous-unités HIF-1alpha et HIF-1beta/ARNT1 (Aryl Hydrocarbon Receptor Nuclear Translocator-1) membres de la superfamille des protéines à domaines bHLH/PAS.

Pour étudier le facteur HIF-1, j’ai cloné par RT-PCR (Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction) les deux ADN complémentaires (ADNc) du HIF-1 humain. Lors de cette étape, j’ai isolé deux clones d’ADNc supplémentaires pour HIF-1alpha résultant d’épissages alternatifs. Le premier clone présente l’ajout de trois paires de bases entre les exons 1 et 2, et le second, l’absence de l’exon 14 en plus de la modification précédente. Cette dernière isoforme a été étudiée en détail.

J’ai développé également un système d’étude des étapes d’activation du HIF-1. Ce système est basé sur l’expression du gène cytostatique MKP3 (phosphatase spécifique des p42/p44 MAPK (Mitogen Activated Protein Kinase)) sous contrôle d’éléments de réponse à l’hypoxie (HRE) fixant HIF-1. Une des constructions développées inhibe fortement la croissance cellulaire en hypoxie. Des constructions similaires doivent permettre d’isoler des mutants de la voie de signalisation du HIF-1, non affectés par ces dernières. Il est également possible d’envisager leur utilisation en thérapie génique anticancéreuses dans les zones hypoxiques des tumeurs extrêmement résistantes à la radiothérapie.

L’ensemble de ces travaux a fait l’objet de plusieurs articles présentés sur la liste des publications.

/ : Accès à ma thèse