10/10/2003Journées ARN Recherche de motifs signifiants dans une structure d'ARN Journées ARN Romain Rivière LRI, Bioinformatique.

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1 10/10/2003Journées ARN Recherche de motifs signifiants dans une structure d'ARN Journées ARN Romain Rivière LRI, Bioinformatique

2 Recherche de motifs signifiants dans une structure d’ARN Objectif : Trouver de l’information dans la structure spatiale des ARN Méthodologie : Rechercher des motifs signifiants - Un motif à priori - Enumération de tous les motifs possibles

3 Enumération de tous les motifs d’une structure d’ARN

4 76 1G 2 72p 73 s 2C 1 71p 3G 2 70p 71 s 4G 1 69p 5A 1 68p 6U 1 67p 7U 1 66p 8U 1 14p 9A 3 23p 45 s 46 s 10G 2 25p 45 p 11C 1 24p 12U 1 23p 13C 1 22p 14A 1 8p 15G 1 48p 16U 0 17U 0 18G 2 57s 58 s 19G 2 56p 57 s

5 Enumération de k-motifs dans un graphe d’ARN Définition : Un graphe d’ARN est un graphe orienté, coloré sur les arcs et sur les arêtes, de degré borné, qui contient un chemin hamiltonien connu. Définition : Un k-motif d’un graphe d’ARN est un sous- graphe induit, connexe d’ordre k. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14 15 K=6

6 Comparaison avec l’énumération de motifs dans une séquence S=ACAGAGTTAACGTTCGACGTACGAC ACAI CAGI AGAI GAGI AGTI GTTI TTAI TAAI AACI ACGI CGTI TTCI TCGI CGAI GACI GTAI TACI III I I I Analogue dans un graphe d’ARN ? K=3

7 Enumération de k-motifs dans un graphe d’ARN …

8 Algorithme d’énumération de k- motifs dans un graphe d’ARN 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 7 8 9 10 1 2 3 7 8 9 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 8 2 3 7 8 9 10

9 Algorithme d’énumération de k- motifs dans un graphe d’ARN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 8 2 3 7 8 9 10 3 4 5 6 7 8 3 4 5 6 8 9 3 6 7 8 9 10

10 Groupement des k-motifs découverts

11 Equivalence de deux k-motifs - Isomorphisme de graphes - 2 graphes isomorphes 2 graphes non isomorphes 2 3 1 4 2 4 1 3 Liste des voisins : - Voisins de 1 : 2,4 - Voisins de 2 : 1,3 - Voisins de 3 : 2,4 - Voisins de 4 : 1,3 Voisins de même couleurs <> Voisins de couleurs différentes

12 Groupement de k-motifs par isomorphisme ? ? ? ? ? ? ? ?

13 Groupement de k-motifs par étiquetage canonique 121322

14 Complexité de l’énumération des k-motifs d’un graphe d’ARN Majoration de la complexité en temps d : le degré maximum du graphe d’ARN  : nombre de k-motifs du graphe d’ARN

15 Complexité de l’énumération des k-motifs d’un graphe d’ARN Exemple - Séquence d’ADN: n= 100 000 000 k= 3, 6 - Graphe d’ARN :n= 3 000 k= 6, 20

16 Recherche de motifs signifiants dans une structure d’ARN Perspectives - Trouver d’autres types de regroupement - Confronter nos résultats à un modèle de signifiance pour détecter de nouveaux motifs fonctionnels

17 Recherche de motifs signifiants dans une structure d’ARN Participations Dominique Barth (PRiSM) Alain Denise (LRI) Daniel Gautheret (Marseille) Patrick Gendron (Montréal) François Major (Montréal) Romain Rivière (LRI)