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1ére Journée « Biologie des systèmes » de luniversité René Descartes F. Letourneur / N. Cagnard Plate forme séquençage et génomique de lInstitut Cochin.

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1 1ére Journée « Biologie des systèmes » de luniversité René Descartes F. Letourneur / N. Cagnard Plate forme séquençage et génomique de lInstitut Cochin Implantation et utilisation de lanalyse du transcriptome : lexpérience de lInstitut Cochin

2 LInstitut Cochin 40 équipes de recherches 40 équipes de recherches 15 plateaux techniques 15 plateaux techniques PF séquençage et génomique : PF séquençage et génomique : Séquençage et génotypage / PCRq temps réel / microarray Séquençage et génotypage / PCRq temps réel / microarray Audit : demande dune activité microarray : Audit : demande dune activité microarray : ARN Analyse des données Collaboration équipe G. Chiocchia / PF Collaboration équipe G. Chiocchia / PF Bilan audit : Bilan audit : - Compétences bio informatiques et statistiques - Premières mauvaises expériences…

3 Une plate forme micro array idéale… intégration de compétences complémentaires protocole expérimental Traitement signal Analyse stat des données Analyse fonctionnelle des données ???.. Objectifs expérimentaux et contraintes? Population, Contrôles, Facteurs, échantillons Élimination des biais techniques Filtrage des données Normalisation du signal Élimination des biais techniques Filtrage des données Normalisation du signal Conclusions biologiques ? Etude de pathways Modelisation Conclusions biologiques ? Etude de pathways Modelisation Hypothèses statistiques Tests paramétriques P values Hypothèses statistiques Tests paramétriques P values

4 Compétences biologistes 1°/ Contrôles qualité Limiter les biais techniques Bioanalyseur 2100 Nanodrop Four à hybridation RIN = ? 2003 et 2004 : lames cDNA 2004 : lames oligo Agilent, RNG 2005 : chip Affymetrix 2°/ Standardisation des expériences 3°/ Amélioration de la qualité des lames

5 Compétences bio statistiques et bio informatiques Le biostatisticien … Comprendre les questions posées par le biologiste, planification dexpériences, gestion de lanalyse statistique, interface entre cliniciens et mathématiciens, évolution vers lintégration de données de transcriptome et de polymorphisme génétique, modélisation et biologie des systèmes Le bio informaticien … Applique la méthodologie statistique, utilise des outils de gestion de base de données, développe des applications pour les biologistes Outils danalyse statistique standardisé : R, Genespring Outils de recherche dans les bases de données : Genomatix, pathway assist

6 Perspectives 2006 Structurer une équipe statutaire de bio info-bio stat en commun pour les équipes de Cochin et Necker : regroupement des compétences, des outils ; gestion et analyse de projets impliquant des données haut débit ; interface entre biologistes et mathématiciens. Bio informaticiens Bio statisticien

7 Bilan dune partie de lactivité depuis 2004 Études publiées - Syndrome de Sjogren / 40 lames cDNA / G. Chiocchia Activation of INF pathways and plasmacytoid dendritic cell recruitment in target organs of primary Sjogrens syndrome - Gottenberg et al. PNAS USA 2006 feb 21, Polyarthrite rhumatoide / 17 puces Affymetrix U133A2 / G. Chiocchia Interleukin 32, CCL2, PF4F1 and GFD10 are the only cytokine/chemokine genes diffrentially expressed by in vitro cultured rheumatoid and osteoarthritis fibroblast like synoviocytes – Cagnard et al. Eur Cytokine Netw 2005 dec;16 (4) : Étude non publiée : - Comparaison de 2 types de lames oligo longs commerciales / 2 X 6 lames oligos Étude en cours danalyse Tumeurs hépatiques mutées ou pas pour la voie Béta caténine / 18 lames Agilent 22k / C. Cavard Transcriptome de synoviocytes en culture transfectées par SiRNA / technologie Illumina

8 Plate-forme = collaboration Biologistes BioinformaticienBiostatisticien

9 -Recherche de pathways - GO - Etc… Phases dinteractions Interprétations - Type de microarray - Echantillons (pré analyse) - Questions biologiques Analyse statistique des échantillons, matériel biologique Pré analyse Expérience microarray Plan expérimental Questions biologiques Matériel (Puces, échantillons) Résultats pré analyse Caractéristiques statistiques

10 Plate-forme microarray Services: Analyse & interprétation (Pré analyses, plan expérimentaux) Mise en place de la plate-forme: Outils danalyse qualité lame/signal Automatisation danalyse et suivi des données (MIAME) Test / choix du type de puces Équipe (Chiocchia – Bréban Institut Cochin) Mise en place et gestion dune BDD clinique et biologique Études microarray Développement doutils Activité bioinformatique / puces à ADN Activité bioinformatique / puces à ADN

11 Outils analyse / interprétation Analyse statistique Analyse statistique Puces ADNc, Oligos (Agilent), Illumina Puces ADNc, Oligos (Agilent), Illumina Genespring Genespring R Puces Affymetrix Puces Affymetrix dChip dChip Array assist Array assist Genespring Genespring R Interprétation Interprétation Pathway assist Pathway assist Genomatix Genomatix BDD Internet BDD Internet

12 Qualité / annotations des puces Lames cDNA ~8000 sondes Lames cDNA ~8000 sondes Étude tissus Arthrose vs Polyarthrite Rhumatoïde Étude tissus Arthrose vs Polyarthrite Rhumatoïde Points faibles: Points faibles: Annotations des sondes Annotations des sondes Bruit de fond technique Bruit de fond technique Bruit de fond biologique Bruit de fond biologique Réplicats / dye-swap indispensables Réplicats / dye-swap indispensables Solution: Solution: Technologie industrielle Technologie industrielle Annotations, mises à jour fréquentes Annotations, mises à jour fréquentes Devauchelle V. & al. Genes Immun Dec. Agilent Academic %flag %sat %bg

13 Compétence biostatistique Lames cDNA ~8000 sondes Lames cDNA ~8000 sondes Étude tissus de glandes salivaires de patients souffrant du syndrome de Sjögren Étude tissus de glandes salivaires de patients souffrant du syndrome de Sjögren Difficultés: Difficultés: Importante variabilité biologique Importante variabilité biologique Hétérogénéité des patients Hétérogénéité des patients Solutions: Solutions: Expertise bio statistique Expertise bio statistique Méthodes statistiques adaptées (cas par cas) Méthodes statistiques adaptées (cas par cas) Gottenberg JE. & al. Proc Natl Acad Sci Feb 21

14 Technologies différentes Lames affymetrix U133A2plus Lames affymetrix U133A2plus Étude synoviocytes issus de cultures Arthrose vs Polyarthrite Rhumatoïde Étude synoviocytes issus de cultures Arthrose vs Polyarthrite Rhumatoïde Adaptation aux différentes technologies: Adaptation aux différentes technologies: Méthodes de normalisation / analyse Méthodes de normalisation / analyse Outils et méthodes statistiques Outils et méthodes statistiques Logiciels spécifiques Logiciels spécifiques Solutions: Solutions: Outils standards polyvalents, paramétrables (R) Outils standards polyvalents, paramétrables (R) Interactions biostatistitiens - bioinformatitiens Interactions biostatistitiens - bioinformatitiens Cagnard N & al. Eur Cytokine Netw Dec.

15 Autour des puces Stockage des informations MIAME Stockage des informations MIAME & gestion de données de puces & gestion de données de puces Types déchantillons Types déchantillons … Protocoles, méthodes danalyse statistique Protocoles, méthodes danalyse statistique Données brutes, normalisées Données brutes, normalisées Méta analyses Méta analyses Traçabilité des échantillons, réactifs, diagnostics, puces, analyses Traçabilité des échantillons, réactifs, diagnostics, puces, analyses


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