BCM3531: Bio-Informatique. Vos résultats de lIRIC Malheureusement lorganisation du temps des...
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BCM3531: Bio-Informatique
Vos résultats de l’IRIC
Malheureusement l’organisation du temps des expériences cette année ne nous permet pas d'utiliser aujourd'hui vos propres séquences pour ce TP, car vos échantillons ont été apportés à l’IRIC seulement ce matin.
MAIS…
Vous pourrez utiliser vos propres séquences (si votre expérience a fonctionné bien entendu) pour le petit devoir!
Stratégie de mutagénèse
• But du séquençage??
Récupération des séquences sur le site web de la plateforme génomique de l’IRIC
Adresse : www.genomique.iric.ca Sous la section Connexion
Courriel : [email protected] Mot de passe : sequences
Séquençage Sanger – Voir mes résultats Choisir la requête du 16 novembre 2012 – chromatogramme reverse
• À quelle position se retrouve le site de mutagénèse?• Pourquoi il peut y avoir une mauvaise qualité au début/fin?
Assemblage de vos séquences avec l’outil Cap3
Boîte à outils - Nettoyage/Assemblage
Mettre la reverse en 1er dans la boîte pour question de clarté par la suite et assemblez (sans nettoyer)! Le résultat sera nommé contig.
• Comment pourrions-nous vérifier rapidement si la mutation a belle et bien été introduite et ce sans autre mutation??
Alignement global VS local Global: aligne les séquences sur la totalité de
leur longueur Local: restreint l’alignement uniquement aux
régions de forte similarité Le reste des séquences est ignoré
Situation Local ou global?
2 protéines partagent un domaine homologue issu d’une fonction commune
Quand les séquences sont de tailles comparables
Local
Global
Alignement et utilités
Identifier des sites fonctionnels = régions les plus conservées
Prédire la fonction d'une protéine
Prédire la structure d'une protéine
Établir une phylogénie pour plusieurs protéines
Arbre phylogénétique - glycosylases
Région conservé en rose d’un domaine transmembranaire
Exemple de site fonctionnel?
Identifier si la mutation a été incorporée
Veuillez copier/coller la séquence Fasta du contig dans le fichier alignement.txt (disponible sous StudiUM) Ce fichier contient la séquence pUC 18 théorique brin moins (avec codon
stop)
Alignement avec ClustalX Alignement avec ClustalX (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalw2/)
afin de vérifier le niveau d’identité entre les deux séquences. Vous
allez constater qu’une * signifie un pairement parfait de 2 bases et un
représente un changement de base
Autre type de représentation
ClustalX - Résultat
• Retrouvez-vous le site de mutagénèse??• Quel est la différence entre assembler et aligner?• Il s’agit d’un alignement global ou local que nous venons de réaliser?
Dans notre cas, l’alignement nous permettra de voir rapidement si d’autres mutations auraient pu s’incorporer proche du site de mutagénèse
Étude du gène de labêta-galactosidase chez l’humain
Structure de la beta-gal de E. coli.
Mise en situation… Vous êtes…
Chercheur généticien Spécialiste de l’enzyme bêta-galactosidase
Vous voulez… Étudier une maladie génétique liée à ce gène chez l’humain afin de découvrir
les variants génétiques susceptibles de prédisposer à cette maladie
Gène et symbole NCBI (National Center for Biotechnology Information, http://www.ncbi.nlm.nih.gov) Trouver le symbole du gène correspondant à la -galactosidase chez
l’humain GLB1
Trouver sa localisation cytogénétique 3p21.33
Gène à proximité ou à l’intérieur même du gène CCR4, SEC13, TMPPE, CRTAP
Maladie génétique mendélienne OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man), un volet de NCBI C’est quoi ce type de maladie
Un gène = une maladie Facteur environnementaux = aucun impact
Transmission connue = autosomique dominante/récessive ou lié à l’X
Tandis qu’une maladie complexe…
Quelles maladies sont liées à ce gène?• GM1-Gangliosidosis• Pseudodeficiency Alleles• Mucopolysaccharidosis Type IVB (Morquio Syndrome B)
Population à l’étude
BALSAC: Base de données généalogiques
Fondé en 1972 par Gérard Bouchard Couvrant ~ 4 siècles d’histoire Hébergé à l’Université du Qc à Chicoutimi 3 millions d’actes de mariage et de naissance = 5
millions d’individus
L’établissement débuté au milieu des années 1800 Fondateurs provenant de la région de Charlevoix
Homogène génétiquement
Certaines maladies héréditaires montrent une prévalence inhabituellement élevée ou sont spécifiques à cet endroit
Un échantillon de 500 individusApril, 1993, Canadian satellite NOA 11April, 1993, Canadian satellite NOA 11
Saguenay-Lac-St-Jean!!!
• À quelle population vous pensez???
Comment pourrions-nous procéder à l’étude d’une maladie génétique dans une population?
Contrôle Cas
GLB1: …atgcgaggatgctgatcg… …atgcgaCgatgctgatcA…
Quel type de variant pouvons-nous étudier? CNV (copy number variant)
> 1000 bases
SNP (single nucleotide polymorphism)
Type de variants génétiques - CNV
Database of genomic variants de Toronto (http://projects.tcag.ca/variation/)
Quel est le pourcentage du Chr3 couvert par les CNVs? 76,3%
CNV en bleu
Type de variants génétiques - SNP
SNP (rs id)
Ensembl (http://useast.ensembl.org/index.html) Combien il y a de SNP dans le génome humain complet (incluant autres variations
courtes)? Cliquer Human et More information and statistics
Environ 64 millions Combien de variations sur le chromosome 3 (human chr3)?
4,598,132
Design de biopuces
Comment bien choisir les SNPs?
Conservation du gène parmi différentes espècesUCSC (http://genome.ucsc.edu/)
Ensembl (http://useast.ensembl.org/index.html) Sélectionner Human et inscrire GLB1 dans la boîte de recherche Dans le menu de gauche sélectionner Genetic Variation et Variation Table Vous obtenez alors un résumé des conséquences des variants
Cibler les SNPs susceptibles d'avoir une conséquence sur la transcription ( traduction protéine)
• J’attire votre attention sur le nombre phénoménal de SNPs dans 1 seul gène!!
Analyse d’association
RésultatsSNP Valeur P
rs13073546 0.3
rs199694629 0.00001
rs34421970 0.08
rs76016860 0.00000003
rs72555366 0.1
Allèle du SNP (rs13073546)
Cas Contrôle
C 200 20
T 50 230
Tests statistique (2) – sur 500 sujets
Conclusion
Nous avons identifier des variants génétiques liés à la maladie
Validation dans une autre population
Médecine personnalisée = traitement spécifique
Établir un profil génétique des personnes susceptibles de développer la maladie
Une carte génétique du Qc
L’UdeM est l'hôte de CARTaGENE (www.cartagene.qc.ca) Certains des chercheurs impliqués sont reliés au Département de biochimie!!!
Co-chercheur principal: Guy Rouleau Membres du groupe scientifique de travail pour conseiller ce projet:
Pierrette Gaudreau Daniel Sinnett Damien Labuda
20 000 adultes âgés entre 40 à 69 ans provenant de 4 régions métropolitaines de recensement du Québec et permettant d'étudier les facteurs génomiques de santé et de maladie dans une population vieillissante
Le Projet BALSAC collabore à l’option généalogique de CARTaGENE Créer une banque contenant des données sur la santé et une biobanque contenant du matériel
biologique Permettre l'accès à ces banques aux chercheurs dont les études satisfont aux exigences scientifiques
et éthiques pour la validation de leurs travaux et pour de nouvelles recherches au niveau populationnel Confirmer le leadership du Québec et du Canada dans les grandes études de génomique des
populations qui analysent les interactions entre gènes ainsi qu'entre gènes et environnement Développer les outils nécessaires au transfert des connaissances en génomiques dans le domaine de
la santé publique
Philippe Awadalla, Directeur scientifiqueProfesseur de pédiatrie à UdeM
Chercheur au CHU Sainte-Justine
Exercice à remettre
Remise INDIVIDUELLE en format NUMÉRIQUELa date limite se trouve sur la feuille du devoir ( 1 semaine+)Remise: esilbac
remise bcm3531 groupeB devoir.txt
Merci de votre présence!
Références des images
http://www.msg.ucsf.edu/local/programs/Vega/plugins/clustalx.htm http://www.jle.com/en/revues/medecine/hma/e-docs/00/04/12/8A/article.phtml?fichier=images.htm http://fr.wikipedia.org/wiki/Thymine_DNA_glycosylase http://www.rcsb.org http://www.4896kj.com/journeying/category/funny/page/4/ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ http://en.wikipedia.org http://www.vbc-biotech.at/Affymetrix_Info.html www.ledevoir.com http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Domain_Homology.png http://fr.wikipedia.org/wiki/Alignement_de_s%C3%A9quences