Détermination du rôle de certaines peptidases bactériennes par inférence à partir de données hétérogènes et incomplètes

La détermination du rôle des protéines est à l'origine de la plupart des études biologiques. Elle est encore plus d'actualité depuis l'avènement du séquençage des génomes qui fournit des protéines de rôle inconnu en grande quantité. Le séquençage de nouveaux génomes a permis, par ailleurs, l'obtention de données post-génomiques à haut débit comme les données transcriptomiques. Il a permis également la construction de données comme les profils phylogénétiques.

L'approche utilisée par Liliana Lopez, Véronique Monnet et Alain Trubuil de l’Unité MIAJ du centre INRA de Jouy en Josas, mêlant statistiques et biologie, intègre ces données post-génomiques pour prédire puis valider le rôle de protéines protéolytiques chez Lactococcus lactis.

L’équipe a procédé en trois étapes:

Dans un premier temps, une inférence statistique des liens prédits entre protéines du lactocoque a été réalisée, basée sur cinq sources de données distinctes : le graphe des voies métaboliques, des données transcriptomiques, des profils phylogénétiques, des distances entre gènes en paires de bases et des données protéomiques issues de gels 2D. Ces liens leur ont permis d’émettre des hypothèses biologiques sur le rôle de protéines cibles.

Dans un deuxième temps, l’équipe a réalisé des expériences de laboratoire pour valider les prédictions comparant la souche sauvage aux mutants de délétion de PepF et YvjB.
Pour ce faire, elle a fait développer par P.A.R.I.S un anticorps polyclonal de lapin anti PepF dans le but de localiser l’enzyme dans les cellules.

La troisième étape du travail a consisté à réaliser une analyse de sensibilité dans le but de souligner les données qui ont contribuées le plus aux prédictions et de trouver un sous-ensemble de données aboutissant aux mêmes prédictions.

Cette approche s'est avérée très utile dans la mesure où elle permet d'émettre des hypothèses biologiques qui guident les validations expérimentales. Par ailleurs, cette démarche est applicable à tout organisme entièrement séquencé pour lequel suffisamment de données post-génomiques sont disponibles.

Publication:

Kleine LL, Monnet V, Pechoux C, Trubuil A. Role of the bacterial peptidase F inferred by statistical analysis and further experimental validation, HSFP Journal, 2008, vol. 2, pages 29-41.

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