L’informatique, un outil pour décrypter le vivant

Présentation au sujet: "L’informatique, un outil pour décrypter le vivant"— Transcription de la présentation:

1 L’informatique, un outil pour décrypter le vivant
8 novembre 2005 François Rechenmann INRIA Rhône-Alpes

2 La course aux génomes 1995 : obtention de la première séquence complète du génome d’un organisme vivant novembre 2005 : 220 génomes bactériens complets 24 génomes eucaryotes, dont l’homme, la souris, le chimpanzé…

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4 Qu’est-ce qu’un génome ?
Stricto sensu, l’ensemble des gènes d’un organisme Par extension, le support physique de ces gènes : la macromolécule d’ADN, enchaînement d’acides nucléiques de 4 types différents, notés par les initiales des motifs chimiques qui les distinguent : A, T, C et G

5 Séquenceurs automatiques au Centre National de Séquençage, à Evry, dirigé par Jean Weissenbach

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7 Où sont les gènes ? Région de la molécule d’ADN qui porte l’information nécessaire à la synthèse d’une ou plusieurs protéines Délimitée par un triplet Start : ATG et un triplet Stop : TAA, TAG ou TGA

8 L W M S V P R transcription traduction méthionine leucine glycine
tryptophane cystéine sérine valine proline arginine A C G T L W M S V P R U transcription traduction

9 Malheureusement… On trouve des triplets Stop en dehors des gènes
On trouve des triplets Start au sein des gènes : ils codent alors pour un acide aminé, la méthionine Une première stratégie de recherche de gènes

10 ORF (Open Reading Frame)
RBS (Ribosome Binding Site) triplet Stop triplet Start triplet Stop région codante prédite

11 Le cas des organismes eucaryotes
Grandes régions intergéniques Gènes morcelés en exons (codants) et introns (non codants) Start Stop exon intron

12 Combiner plusieurs méthodes
Recherche de motifs fixes variables Modèles de Markov Recherche de séquences codantes similaires

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14 Quelles sont les fonctions (des produits) de ces gènes ?
Recherche de séquences similaires dans les bases de séquences génomiques : GenBank, EMBL, DDBJ protéiques : Swiss-Prot propagation des erreurs problèmes des « nouveaux » gènes

15 Quand les gènes sont-ils exprimés ?
Les « puces à ADN » permettent de détecter la présence des ARN et donc de révéler l’expression du gène correspondant

16 Comment leur expression est-elle régulée ?
kinA - +  H KinA phospho- relay Spo0A˜P Spo0A A spo0A sinR sinI SinI SinR SinR/SinI spoIIA hpr (scoR) abrB Hpr AbrB spo0E sigH (spo0H) Spo0E F Signal

17 Vers des cellules virtuelles ?
Modélisation et simulation des réseaux d’interactions géniques métaboliques

18 Vers des cellules virtuelles ?

19 Pour en savoir plus… http://www.inrialpes.fr/helix