Mise en place par la bio-informatique d'outils d'analyse de séquences multiples d'ARN ribosomal

Development of bioinformatic tools for analysing multiple sequences of ribosomal RNA

• Auteur / Autrice : Fabrice Armougom
• Direction : Didier Raoult
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie humaine. Spécialité Maladies transmissibles et pathologies tropicales
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

ARN ribosomique

Séquençage des acides nucléiques

Diversité microbienne

Cerveau

Poumon

Obésité

Résumé

Le séquençage du gène ribosomal 16S demeure le fondement de l’identification taxonomique microbienne, et fournit la base phylogénétique nécessaire à l’étude de l’évolution des espèces. Récemment, l’utilisation massive de méthodes de séquençage à haut débit ciblant le gène ribosomal 16S, comme le pyroséquençage 454, a accru notre capacité à caractériser la diversité microbienne (richesse en espèces et abondance des espèces) environnementale. Ainsi, à travers l’exploration de la diversité microbienne d’échantillons issus de patients présentant des troubles pathologiques (obésité, anorexie mentale) ou des infections caractéristiques (abcès cérébral, infection pulmonaire) nous avons tenté d’identifier les espèces pathogènes liées à ces infections ou de fournir des méthodes d’estimation de l’abondance de communautés bactériennes susceptibles d’être associées à ces troubles pathologiques. Bien que l’approche par pyroséquençage 454 du gène ribosomal 16S ait élargi, par l’identification d’espèces, notre connaissance de la diversité microbienne des abcès cérébraux et des infections pulmonaires, notre analyse des données fut limitée par le manque de résolution phylogénétique des courtes séquences générées par la plateforme de pyroséquençage GS 20. En revanche, concernant le trouble de l’obésité, nous avons développé un double système d’estimation de l’abondance de communautés bactériennes; un système in silico via l’identification de signatures génomiques et la détermination de ratios, et un système in vitro via une approche de PCR en temps réel. Cette dernière approche permet de quantifier les Firmicutes, les Bacteroidetes, les Lactobacillus ainsi que l’espèce méthanogène Methanobrevibacter smithii; quatre groupes de microorganismes susceptibles d’afficher des variations d’abondance significatives chez des individus obèses ou anorexiques comparés à des individus témoins. Contrairement au pyroséquençage 454, le développement 6 d’un outil moléculaire de type PCR en temps réel est quand à lui adapté à la recherche médicale, offrant un suivi rapide, peu onéreux et quotidien à de nombreux patients.