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Méthodes et usages de l’analyse de la modularité des protéines 1. Le programme MKDOM 2. La base ProDom de familles de domaines protéiques 3. Méthodologie.

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1 Méthodes et usages de l’analyse de la modularité des protéines 1. Le programme MKDOM 2. La base ProDom de familles de domaines protéiques 3. Méthodologie de prédiction du métabolisme (PRIAM)

2 Modularité des protéines à domaine PAS

3 1. Le programme MKDOM

4 Durée d’exécution de MKDOM sur l’ensemble des séquences VersionDatenjn 2 /j x 1e Mai Sept Mai

5 Améliorer l’algorithme Algorithme quadratique/nb de séquences n double tous les 18 mois P calcul double tous les 18 mois  Le temps de calcul double tous les 18 mois

6 Parallélisation ? Paralléliser la boucle principale ? –N requêtes simultanées –Vérification a posteriori de leur compatibilité Procéder en deux phases ? –PSI-BLAST tout contre tout –Puis mimer MKDOM Changer d’algorithme ?

7 Le programme ADDA Heger & Holm, 2003 J. Mol. Biol. 328,

8 Exemple d’utilisation de MKDOM: Analyse de la famille des cyclases de Rhizobium  Engendrer une matrice de score position-spécifique (PSSM) pour le domaine catalytique  Recherche exhaustive dans les génomes de S. meliloti et M. loti  Analyse en domaines utilisant MKDOM  Visualisation par XDOM  Classification des cyclases

9 CyaF : SM:7 ML:4, Cterm-domain = TPR SM:4 ML:2 CyaG : SM:3 ML:1 CyaD : SM:3 ML:0 CyaH : SM:1 ML:2 CyaE : SM:2 ML:0, Nterm-domain = TM CyaB, Nterm domain = SignalP and TM CyaC, Nterm domain = TM CyaJ, Cterm domain = TM CyaA

10 LuxR GerE FixJ OmpR SpoOA NtrC NifA 2. La base ProDom de familles de domaines protéiques

11 Intégration des données protéiques Base de domaines protéiques Séquences Structures de domaines Données biochimiques (n,n) (1,n) Structures de protéines (1,n) Collaboration européenne Projet InterPro coordonné par l’EBI

12 Domain motif Links to other representations of the family Links to other databases

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16 3. Prédiction du métabolisme Le projet PRIAM Profils pour l’Identification Automatique du Métabolisme Clotilde RENARD-CLAUDEL Collaboration Claude CHEVALET a) Construction d’un ensemble de matrices de profil représentatif à partir de la base ENZYME b) Prédiction des voies métaboliques

17 Détection de segments homologues dans chaque collection Sélection d’un ensemble minimum recouvrant Construction de matrices de profil Construction des matrices de profil représentatives 1502 collections enzymatiques (base ENZYME)

18 Utilisation de MKDOM

19 Collections contenant des multi-enzymes AKH également aspartokinase Ex: Homosérine déshydrogénase

20 Collections hétérogènes - Enzymes non homologues Ex: Glucose déshydrogénase - Enzymes oligomériques Ex: NO réductase NORB_PSEAE NORC_PSEAE DHGA_ACICA et DHGB_ACICA  Génération automatique de règles

21  Cribler l’ensemble des gènes d’un organisme avec les profils de PRIAM  On obtient pour chaque protéine les meilleurs profils non complètement chevauchants  Application des règles spécifiques à chaque EC  Visualisation des résultats sur les cartes de KEGG Prédiction de voies métaboliques

22 Visualisation des voies métaboliques

23 L’équipe ProDom Jérome GOUZY Emmanuel COURCELLE Florence SERVANT Yoann BEAUSSE Catherine BRU Sébastien CARRERE Daniel KAHN Florence CORPET Collaborations INRA Toulouse Clotilde CLAUDEL-RENARD Claude CHEVALET IBCP, Lyon Gilbert DELEAGE Christophe GEOURJON EBI, Hinxton Rolf APWEILER IRISA, Rennes Dominique LAVENIER Soutien financier - Programme Bio-Informatique Inter-Organismes - Génopole - Union Européenne (InterPro)


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