Laurent Labarre AGC - UMR Génoscope

Présentation au sujet: "Laurent Labarre AGC - UMR Génoscope"— Transcription de la présentation:

1 Laurent Labarre AGC - UMR 8030 - Génoscope
Synténie bactérienne : aide pour l’annotation de Cenibacterium arsenoxydans Laurent Labarre AGC - UMR Génoscope

2 Plan Génomique comparative avec les mains
Détection de groupes de synténie Détection de régions spécifiques Les synténies dans MaGe

3 Comparaison de génomes éloignés
Régions conservées Bacillus subtilis Escherichia coli k12

4 Comparaison de génomes proches
Escherichia coli O157 H7 Région spécifique Escherichia coli k12

5 Génomique comparative : remarques
Aspect multi-génome Comparaison toujours par rapport à … Présence / absence de gènes orthologie/paralogie/gènes spécifiques ? correspondance fonctionnelle ? Conservation de l’organisation des gènes groupes de synténie, groupes de gènes spécifiques ? couplage fonctionnel ?

6 La synténie : pourquoi ? Applications Opérons Régulation
Transcriptionelle Attribution Fonctionnelle Contextuelle ? Similitude Familles de gènes "Universels" Voies Métaboliques

7 Synténie bactérienne : modélisation
Nous utilisons le formalisme des graphes pour modéliser les groupes de synténie. Génome A Génome B "correspondance" "co-localisation" Les gènes sont les nœuds du graphe et sont connectés par deux types d’arêtes : Relation de "correspondance" (inter génomes) principalement résultats de comparaisons de séquences (avec contraintes restrictives sur la similitude) mais aussi classifications fonctionnelles ou conservation de domaines protéiques Relation de "co-localisation" (intra génome) paramètre de gap qui autorise tous types de réarrangements => L’algorithme développé recherche les groupes de gènes (‘syntons’) qui vérifient ces deux relations.

8 Synténie bactérienne : modélisation
Génome A Synton #1 Synton #2 gap <= 2 Génome B Réarrangement Fusion Duplication Insertion Inversion => Correspondances multiples, réarrangements et insertions autorisés

9 Synténie bactérienne : un exemple
Cet exemple montre quels types de groupes de synténie peuvent être détectés. Le système de sécrétion de type III : On détecte aussi ce groupe de gènes chez Y. pseudotuberculosis, S. typhi, S. typhimurium et E. coli O157. Ce groupe n’a pas d’équivalent chez E coli

10 Régions spécifiques : modélisation
Génome A Génome B "co-localisation" "absence de correspondance" Comme pour les synténies, nous utilisons les graphes pour modéliser les régions spécifiques avec deux types d’arêtes : Relation d’ "absence de correspondance" (inter génomes) représentée explicitement Relation de "co-localisation" (intra génome) paramètre de gap qui autorise les insertions => Détecter les régions spécifiques revient à rechercher les gènes qui vérifient ces deux relations (trivial)

11 Régions spécifiques : modélisation
Région spécifique gap <= 2 Insertion Génome A Génome B => Insertions autorisés

12 Régions spécifiques : remarque
"Orthologue putatif" Critère de correspondance inter-génomes ?! "Absence de correspondant" => Statuer sur l’absence de correspondance n’est pas simple !

13 Algorithme (1/2) ?

14 Algorithme (2/2) c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 c8 1 4 2 ccA1 ccA2 ccB1 ccB2 ccB3 gap <= 1 ccA1/ccB1 ccA2/ccB2 ccA2/ccB3 => Raffinement de partition de l’ensemble des couples de gènes correspondant suivant leur co-localisation sur les deux génomes

15 Les synténies dans Mage
Représentation cartographique Détails de syntons Recoupement de synténies

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20 Le Syntonizer Un outil dédié au calcul et à l’exploration des synténies bactériennes Calcul dynamique Différents types de correspondances (Blast, COG, EC, Pfam)

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