Septièmes Journées Scientifiques du Réseau Français de Métabolomique et Fluxomique

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1 Septièmes Journées Scientifiques du Réseau Français de Métabolomique et Fluxomique Juin 2013 Université de Picardie Jules Verne UFR des Sciences Le Comité d'organisation Comité Local UPJV Rebecca Dauwe, Véronique Dulin, Redouan Elboutachfaiti, Ophélie Fliniaux, Jean-Xavier Fontaine, Eric Gontier, Nathalie Julian, Jean Claude Laberche, Michelle Lequart, François Mesnard, Roland Molinié, Paulo Marcello, Thi Khieu Oanh Nguyen, Gabrielle Oria, Corinne Pau-Roblot, Emmanuel Petit, Maryse Poiret, Anthony Quéro, Séverine Schiltz Comité National INRA Bordeaux Catherine Deborde, Muriel Gauthier, Alain Girard, Florence Lartigaut, Marie-Lou Lombard, Dominique Rolin Le Comité Scientifique Comité Local Rebecca Dauwe, Ophélie Fliniaux, Jean-Xavier Fontaine, Eric Gontier, François Mesnard, Roland Molinié, Emmanuel Petit Isabelle Gosselin, Albrecht Roscher, Catherine Sarazin, Brigitte Thomasset Eric Grand, José Kovensky Paulo Marcello Christophe Clément David Gagneul, Simon Hawkins, Jean-Louis Hilbert BIOPI UPJV - Amiens GEC-CNRS, UTC-UPJV - Compiègne-Amiens LG-CNRS UPJV - Amiens ICAP UPJV - Amiens SFR Condorcet et URVVC, URCA - Reims SADV USTL - Lille Conseil d'administration du RFMF Serge Akoka CEISAM, Nantes Fabien Jourdan UMR Toxalim - Toulouse Corsaire Biogenouest & UMR Alain Bouchereau Igepp, Le Rheu Christophe Junot DSV/iBiTec-S/SPI CEA Saclay Frédérique Courant Laberca, Nantes Marie-Lou Lombard UMR1332 BFP - Bordeaux Catherine Deborde PF Métabolome Bordeaux & Dominique Rolin UMR1332 BFP - Bordeaux Jean-Charles Martin Biomet NORT - Marseille Eric Gontier BIOPI UPJV - Amiens Estelle Pujos-Guillot PFEM Clermont-Ferrand

2 Partenaires des Septièmes Journées Scientifiques Institut national de la recherche agronomique 147 rue de l'université F Paris Cedex 07 Site web: Département Biologie et Amélioration des Plantes Université de Picardie Jules Verne Chemin du Thil F Amiens Site web: SFR Condorcet - Agro-Sciences, Environnement et Développement Durable FR CNRS n 3417 GIS IBiSA Site web: Conseil Régional de Picardie 11 Mail Albert 1 er F Amiens Cedex 1 Site web: 2

3 STAND + Séminaire STAND + Séminaire STAND + Séminaire STAND + Séminaire Amiens Métropole BP 2720 F Amiens Cedex Site web : Bruker BioSpin S.A. 34, rue de l'industrie - BP F Wissembourg cedex Site web : AGILENT TECHNOLOGIES 33 rue du Dr Georges Levy Parc/Club du moulin à vent Vénissieux Site web : Thermo Fisher Scientific 16 avenue du Québec - Silic 765 Villebon-sur-Yvette F Courtaboeuf cedex Site web : Waters 5 rue Jacques Monod F Guyancourt Site web : 3

4 STAND + Séminaire STAND + Séminaire STAND STAND STAND AB SCIEX Parc Technopolis - Bâtiment Sigma 3 avenue du Canada F Les Ulis Site web : Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) 3 quai Kléber, Tour Sébastopol, F Strasbourg Site web: LECO France ZAC Les Doucettes 22 avenue des Morillons BP F Garges-Les-Gonesse cedex Site web: Euriso-Top Parc des Algorithmes,Bâtiment Homère Route de l'orme F Saint Aubin Site web: SIGMA PLUS 6 rue Collange F Levallois-Perret Site web: 4

5 Séminaires industriels des 7 èmes JS RFMF Séminaire Bruker - Mardi 11 juin Amphi Ehresmann 12h45-13h15 Bruker : outils et développements récents pour les applications en métabolomique M. Assemat et Mme Jourdain, Bruker France Séminaire WATERS - Mardi 11 juin Amphi Ehresmann 13h20-13h50 Development of a Metabolomic/Lipidomic Platform Based on a Hybrid Quadrupole Time-Of- Flight (QTof) Ion-Mobility Mass Spectrometer. José Portela, MS Sales Specialist, Waters Corporation, Saint-Quentin-en-Yvelines cedex (France), Metabolomics/Lipidomics represents a paradigm shift in metabolic research, away from approaches that focus on a limited number of enzymatic reactions or single pathways, to approaches that attempt to capture the complexity of metabolic networks. Additionally, the high-throughput nature of metabolomics makes it ideal to perform biomarker screens for diseases or follow drug efficacy. Mass spectrometry is highly discriminatory for a large range of pathological processes which makes it the principal tool for metabolomics studies. Recent technological advances in high resolution mass spectrometry and informatics, which combine chromatogram and ion-mobilty alignment (HDMS E TM ), possesses clear analytical advantages and are specifically designed to address the new challenges of very complex samples in metabolomic/lipidomic. This acquisition and processing strategy provides a 100% duty-cycle accurate mass analysis of all detectable parent and product ion informations in a complex mixture. The exact mass information obtained provides an information rich dataset with more definitive descriptors of the molecules. We will illustrate the utility of both the hardware (Synapt G2-S HDMS TM ) and software (Transomics TM ) developed for metabolomics/lipidomic work-flow analysis in this talk with real application examples. 5

6 Séminaire Agilent Technologies - Mardi 11 juin Amphi Parmentier 12h45-13h15 Les Solutions Agilent technologies en Métabolomique Luc ARNAUD Agilent metabolomics solutions are designed to address two major approaches: Discovery Metabolomics involves acquisition of data in an untargeted mode, in which all metabolites are detected to determine those that are significantly different between experimental and control conditions. Agilent has developed sophisticated tools for untargeted or "targeted" data mining, and these metabolites are annotated and identified using Agilent's custom metabolite databases and spectral libraries. The identified metabolites are then mapped onto biological pathways. Quantitative Metabolomics is hypothesis driven. It may be used to confirm results from a previous discovery based metabolomic profiling experiment or based on results from a genomics and/or proteomics study. Typically a large number of samples is needed to validate a few targets and has the advantage of absolute quantitation using analytical standards. Due to the diverse requirements of the systems studied, the chemical diversity of metabolites, and their wide variation in abundance, metabolomics research usually requires multiple techniques GCMS, LCMS, CEMS, NMR. Séminaire Thermo Scientific - Mardi 11 juin Amphi Parmentier 13h20-13h50 Nouvelle génération de spectromètres de masse ultra performants pour les analyses métabolomiques globales et ciblées. Claire Dauly, Thermo Scientific, France 6

7 Séminaire ABSCIEX - Mercredi 12 juin Amphi Ehresmann 12h45-13h15 Targeted and Untargeted Metabolomics - Using TripleTOF System Technology Baljit Ubhi AB SCIEX UK Limited, Warrington, UK The metabolome is difficult to characterize; there is a wide dynamic range of concentrations of metabolites, which are chemically and structurally diverse with various polarities and sizes. Creating a single analytical method for all these components is challenging. With global profiling techniques, the aim is to detect and quantify as many metabolites as possible. Once features of interest are identified they need to be quantified. Information dependent acquisition (IDA) provides useful MS/MS information, based on the user selected criteria to prioritize candidates for fragmentation. Both the TripleTOF 4600 and TripleTOF systems are capable of delivering high resolution, quantitative, accurate mass data with high acquisition rates, enabling MS and MS/MS information to be acquired in a single acquisition. Speed is crucial to the workflow, enabling MS/MS information to be collected for as many features as possible, providing a quant/qual workflow on one system! Séminaire ACD/Labs - Mercredi 12 juin Amphi Parmentier 12h45-13h15 Création d une base de données de référence RMN et MS sur la base de données expérimentales. Yves Lorrain, ACD-Labs, France 7

8 Réseau Français de Métabolomique et Fluxomique 7 èmes Journées Scientifiques - 10 au 12 juin 2013 Université de Picardie Jules Verne, UFR des Sciences, 33 rue Saint Leu, Amiens Programme Lundi 10 juin h00 12h00 Atelier «Initiation au traitement de données de métabolomique obtenues par RMN» Animateurs : Roland Molinié, Jean-Xavier Fontaine. Salle informatique. 13h00 14h00 Accueil des participants Buffet 14h00 14h10 14h10 14h20 14h20-14h30 Allocution de Bienvenue Amphi Baudelocque Mohammed Benlahssen, Directeur de l'ufr des Sciences, Université de Picardie Jules Verne Allocution de Bienvenue. Michel Brazier, Président de l'université de Picardie Jules Verne Introduction aux Journées. Eric Gontier, représentant le Comité local d organisation des 7 JS RFMF, et Dominique Rolin président du RFMF. 14h30 15h15 Conférence Plénière invitée 1 Chairwoman : Frédérique Courant, Nantes, France 14h30 15h15 Analyzing metabolomics data: univariate, multivariate or simplivariate? Age Smilde, Amsterdam, Pays-Bas O1 15h20 15h40 Session «Développements technologiques en bioinformatique / traitements statistiques» Chairman : François Mesnard, Amiens, France 15h20 15h35 Vers une automatisation de l analyse des données et de l identification de métabolites candidats biomarqueurs dans le cadre des études métabolomiques. Sylvain Chéreau, Nantes, France O2 8

9 15h40 Session Flash 1 (Présentations de 5 minutes (2-3 diapos) faites par les participants sur la base de leur poster.) Chairman : François Mesnard, Amiens, France 15h40 15h45 15h50 Analyse métabolomique des composés participant à la symbiose Frankia-Alnus. Anne-Emmanuelle Hay-de Bettignies, Villeurbanne, France. F1-P1 Complementarity of NMR and MS methods in metabolome analysis of dairy cows urine. Hamid Boudra, Saint-Genès-Champanelle, France. F2-P2 Bruker : outils et développements récents pour les applications en métabolomique Olivier Assemat et Sabine Jourdain, Bruker, France F3 15h55 16h35 Session «Développements technologiques en bioinformatique / traitements statistiques» 1 Chairman : François Mesnard, Amiens, France 15h55 16h10 16h15 16h30 ERVA: a novel method of binning, allowing chemical information to be highlighted, from 1 H-NMR metabolomics data. Daniel Jacob, Villenave d'ornon, France O3 A toolbox using the R environment to explore NMR metabolomic data sets. Stéphane Balayssac, Toulouse, France O4 16h35 17h05 PAUSE - Echanges informels 17h05 17h25 Session «Développements technologiques en bioinformatique / traitements statistiques» 2 Chairman : Fabien Jourdan, Toulouse, France 17h05 17h20 Vers une Galaxy Métabolomique? Pierre Péricard, Roscoff, Estelle Pujos, Saint-Genès Champanelle, France O5 17h25 Session Flash 2 (Présentations de 5 minutes (2-3 diapos) faites par les participants sur la base de leur poster.) Chairman : Fabien Jourdan, Toulouse, France 17h25 17h30 Evaluation des conséquences métaboliques de deux régimes alimentaires chez la truite arc-en-ciel par une approche métabolomique. Blandine Madji Hounoum, Saint Pée-sur-Nivelle, France F4-P4 Caractérisation du réseau métabolique de la micro-algue Chlamydomonas reinhardtii en conditions photo-autotrophe par métabolomique et analyse des flux en marquage instationnaire. Edern Cahoreau, Toulouse, France F5-P5 9

10 17h35 Les Solutions Agilent technologies en Métabolomique. Luc Arnaud, Les Ullis, France F6 17h40 18h20 Session «Développements méthodologiques en métabolomique, fluxomique, lipidomique, adductomique» Chairman : Serge Akoka, Nantes, France 17h40 17h55 Spatially-encoded 2D NMR strategies for fast quantitative metabolomics. Illa Téa, Nantes, France O6 18h00 18h15 Caractérisation rapide du xénométabolome par spectrométrie de masse à très haute résolution combinée à un filtre de défaut de masse. Estelle Rathahao-Paris, Paris, France O7 18h20 Session Flash 3 (Présentations de 5 minutes (2-3 diapos) faites par les participants sur la base de leur poster.) Chairman : Serge Akoka, Nantes, France 18h20 18h25 NMR-based metabolomics profiling for identification of bevacizumab effect on U87 cells. Philippe Savarin, Paris, France F7-P7 Création d une base de données de référence RMN et MS sur la base de données expérimentales. Yves Lorrain, ACD-Labs, Strasbourg, France F8 18h30 19h10 Session «Développements méthodologiques en métabolomique, fluxomique, lipidomique, adductomique» (2) Chairwoman : Estelle Pujos, Clermont- Ferrand, France 18h30 18h45 18h50 19h05 Le développement de méthode d empreintes métabolomiques à haut débit et à ultra haute résolution pour le phénotypage métabolique et l identification structurale de biomarqueurs. Baiyi Xue, Paris, France O8 Evaluation of a metabolic profiling strategy using liquid chromatography LTQ Orbitrap mass spectrometry for the metabolic characterization of Isatis tinctoria L. leaf extracts. Rebecca Dauwe, Amiens, France O9 19h30 Cocktail d'accueil Cocktail d'accueil au Logis du Roy, Passage du Logis du Roy, Amiens 19h30 20h30 : Réunion du Conseil d Administration du RFMF (réservée aux membres du Conseil d Administration) 10

11 Mardi 11 juin h30 Session «Applications de la métabolomique/fluxomique Environnement & Microbiologie» 1 Session parallèle A Amphi Baudelocque 8h30 9h50 Session «Environnement» Chairman : Christophe Clément, Reims, France 8h30 8h45 8h50 9h05 9h10 9h25 Analyse métabolomique des miels par spectrométrie de masse: caractérisation chimique et détection de polluants. Jérôme Cotton, Gif-sur-Yvette, France. Analyse métabolomique de la symbiose entre le puceron Acyrthosiphon pisum et la bactérie Buchnera aphidicola Marjolaine Rey, Lyon, France Développement d une méthode d extraction et d analyse du métabolome de coraux scléractiniaires. Fahoullia Mohamadi, Perpignan, France O10 O11 O12 9h30 9h45 Application of both targeted and untargeted metabolomics approaches to assess potential biological effects of simulated sonar signals on bottlenose dolphins. Gregory Genta-Jouve, Birmingham, Royaume-Uni O13 Session parallèle B Amphi Parmentier 8h30 9h50 Session «Microbiologie» Chairwoman : Catherine Sarazin, Amiens, France 8h30 8h45 8h50 9h05 9h10 9h25 9h30 9h45 Rôle de la régulation post-transcriptionnelle dans le contrôle du métabolisme carboné. Jean-Charles Portais, Toulouse, France. Metabolomic study of the metabolites induction dynamics during fungal co-culture. Samuel Bertrand, Lausanne, Suisse. Towards the development of metabolomics for marine microorganisms compounds discovery. Yann Guitton, Nantes, France Identification par spectrométrie de masse à haute résolution d un nouveau métabolite chez la bactérie du sol aérobie stricte Acinetobacter baylyi ADP1. Lucille Stuani, Evry, France O14 O15 O16 O17 11

12 9h50 Session Flash 4 - Amphi Baudelocque (Présentations de 5 minutes (2-3 diapos) faites par les participants sur la base de leur poster.) Chairman : Christophe Clément, Reims, France 9h50 9h55 10h00 Characterization of proanthocyanidins, adaptation and development of methodology applied to polyphenols in cranberry. David Renaud, Rennes, France F9-P9 Développement de techniques de préconcentration pour faciliter l identification de biomarqueurs lors d analyses métabolomiques. Nicolas Dalle, France F10-P10 Development of a Metabolomic/Lipidomic Platform Based on a Hybrid Quadrupole Time-Of-Flight (QTof) Ion-Mobility Mass Spectrometer. José Portela, Waters, Saint-Quentin-en-Yvelines, France F11 10h05-10h35 PAUSE - Echanges informels 10h35 11h15 Session «Fluxomique» Amphi Baudelocque Chairwoman : Brigitte Thomasset, Compiègne, France 10h35 10h55 Understanding fatty acid synthesis in developing linseed embryos using metabolic flux analysis. Sébastien Acket, Compiègne, France O18 11h00 11h15 13 C-based metabolic flux analysis as a tool to unravel mechanisms involved in oil accumulation in maize embryos. Mohamed Koubaa, Columbus, USA O19 11h20 Session Flash 5 - Amphi Baudelocque (Présentations de 5 minutes (2-3 diapos) faites par les participants sur la base de leur poster.) Chairwoman : Brigitte Thomasset, Compiègne, France 11h20 11h25 11h30 Signal processing and data analysis for non-targeted detection of unknown contaminants in food. Natacha Lenuzza, Gif-sur-Yvette, France F12-P12 Nouveaux outils pour l implémentation et l utilisation de la RMN 2D ultrarapide. Patrick Giraudeau, Nantes, France F13-P13 Nouvelle génération de spectromètres de masse ultra performants pour les analyses métabolomiques globales et ciblées. Claire Dauly, Thermo Scientific, France F14 12

13 11h35 Session «Applications de la métabolomique/fluxomique Agroressources & Santé» 1 Session parallèle A Amphi Baudelocque 11h35 11h55 Session «Agroressources» Chairman : Jean Louis Hilbert, Lille, France 11h35 11h50 Du raisin au vin de Champagne : Impact de la pourriture grise sur le métabolome. Clara Cilindre, Reims, France O20 Session parallèle B Amphi Parmentier 11h35 11h55 Session «Santé» Chairwoman : Frédérique Courant, Nantes, France 11h35 11h50 Extension du profilage urinaire des stéroïdes par une approche stéroïdomique pour le dépistage anti-dopage. Julien Boccard, Lausanne, Suisse. O21 12h00 14h00 BUFFET - REPAS 12h45 13h50 Sessions Industrielles en parallèle 1 Session parallèle A Amphi Ehresmann Chairman Roland Molinié, Amiens, France 12h45 13h15 Bruker : outils et développements récents pour les applications en métabolomique Olivier Assemat et Sabine Jourdain, Bruker, Wissembourg, France. F3 13h20 13h50 Development of a Metabolomic/Lipidomic Platform Based on a Hybrid Quadrupole Time-Of-Flight (QTof) Ion-Mobility Mass Spectrometer. José Portela, Waters, Saint-Quentin-en-Yvelines, France. F11 13

14 Session parallèle B Amphi Parmentier Chairman Jean Xavier Fontaine, Amiens, France 12h45 13h15 Les Solutions Agilent technologies en Métabolomique. Luc Arnaud, Agilent technologies, Les Ullis, France. 13h20 13h50 Nouvelle génération de spectromètres de masse ultra performants pour les analyses métabolomiques globales et ciblées. Claire Dauly, Thermo Scientific, France. F6 F14 14h00 14h50 Conférence Plénière invitée 2 - Amphi Baudelocque Chairman : Alain Bouchereau, Rennes, France 14h00 14h50 Plant Metabolomics: Challenges and Solutions 2013 Joachim Kopka, Golm, Allemagne O22 14h50 Session Flash 6 - Amphi Baudelocque (Présentations de 5 minutes (2-3 diapos) faites par les participants sur la base de leur poster.) Chairman : Alain Bouchereau, Rennes, France 14h50 Data processing optimization through batch normalization and orthogonal variation inspection: Application to a cohort study to define a reference urine human metabolome. Julie Foucquier, Gif-sur-Yvette, France F15-P15 14h55 Targeted and Untargeted Metabolomics - Using TripleTOF System Technology Henri Nicar, ABSCIEX, France F16 15h00 Session «Applications de la métabolomique/fluxomique Agroressources & Santé» 1 Session parallèle A Amphi Baudelocque 15h00 16h20 Session «Agroressources» Chairman : Eric Gontier, Amiens, France 15h00 15h15 15h20 15h35 Improving the understanding of the stimulating effect of Agrobacterium rhizogenes on the tropane alkaloid biosynthesis pathway in Datura innoxia Mill. using metabolite correlation networks. Kieu Oanh Nguyen, Amiens, France O23 Profilage métabolique du pathosystème Lactuca sativa / Bremia lactucacea après application de stimulateurs de défenses des plantes. Floriant Bellvert, Villeurbanne, France O24 14

15 15h40 15h55 Phénotypage métabolique de pommes de terre génétiquement résistantes à différents parasites majeurs. Chloé Volant, Le Rheu, France O25 16h00 16h15 Acclimatation du lin (Linum usitatissimum) au stress hydrique par la réorganisation du métabolome induite par l acide β-amino butyrique (BABA). Anthony Quéro, Amiens, France O26 Session parallèle B Amphi Parmentier 15h00 16h40 Session «Santé» Chairman Jean Charles Martin, Marseille, France 15h00 15h15 Liquid chromatography-mass spectrometry based analysis of the cerebrospinal fluid metabolome for the study of inborn errors of metabolism. Christophe Junot, Saclay, France O27 15h20 15h35 15h40 15h55 Untargeted metabolomics approach for the analysis of cerebrospinal fluid (CSF) in amyotrophic lateral sclerosis (ALS) patients using LC- HRMS method. Hélène Blasco, Tours, France O28 Pharmaco-metabonomic investigation of acetaminophen toxicity on rat primary hepatocytes in microfluidic biochips. Claire Lopez, Villeurbanne, France O29 16h00 16h15 Characterization and localization of d18:2 sphingadienine based sulfatides in rat cerebellum using 2D offline LC-HRMS and MALDI imaging in lipidomics. Benoît Colsch, Gif-Sur-Yvette, France O30 16h20 16h35 Variations spectrales et IRM devant une masse cérébrale nécrotique. Jean-Marc Constans, Amiens, France O31 16h40-17h10 PAUSE - Echanges informels 17h10 18h30 Session «POSTERS» et Echanges Informels 18h30 19h30 Assemblée Générale du Réseau Français de Métabolomique et Fluxomique (ouverte à tous les membres du RFMF). Amphi Baudelocque 19h30 Départ en Bus vers le Pré Porus pour le dîner de gala. 15

16 Mercredi 12 juin h45 Session «Etudiants Masters Nantes» Amphi Baudelocque Chairman : Dominique Rolin, Villenave d Ornon, France 8h45 8h50 Présentation du Master 2 A3M (Analyse, Molécules, Matériaux, Médicaments). Renaud Boisseau, Nantes, France EM1 8h50 9h00 9h00 9h10 L'apport de la métabolomique pour la toxicologie. Jérémy Marchand, Nantes, France L'apport de la métabolomique pour l'étude de l'obésité. Estelle N'Tsiba, Nantes, France EM2 EM3 9h15 10h20 Session «Nutrition» Amphi Baudelocque Chairwoman : Estelle Pujos-Guillot, Saint-Genès Champanelle, France 9h15 9h30 Existe-t-il un profil métabolique associé à la sensation de faim? Mohamed N. Triba, Bobigny, France O32 9h35 9h50 9h55 10h10 Metabolomics reveals differentiated metabolic adjustments of normal and overweight subjects submitted to overfeeding. Blandine Comte, Saint-Genès-Champanelle, France O33 Effet de l exercice à la vitesse lipox sur le métabolome hépatique de souris obèses. Laurence Le Moyec, Evry, France O34 10h15-10h40 PAUSE - Echanges informels 10h40 11h50 Session «Initiatives nationale & internationale en métabolomique» - Amphi Baudelocque Chairman : Dominique Rolin, Villenave d Ornon, France 10h40 10h55 MetaboHUB : a National Infrastructure dedicated to metabolomics and fluxomics. Dominique Rolin, Villenave d Ornon, France O35 11h00 11h45 MetaboLights: towards a new COSMOS of metabolomics data management. Kenneth Haug et Reza Salek, Cambridge, Royaume-Uni O36 16

17 11h50 12h00 Clôture des Journées Eric Gontier, représentant le Comité local d organisation des 7 JS RFMF, et Dominique Rolin président du RFMF. 12h00 14h00 BUFFET 12h45 13h15 Sessions Industrielles en parallèle 2 Session parallèle A Amphi Ehresmann 12h45 13h15 Targeted and Untargeted Metabolomics - Using TripleTOF System Technology Baljit Ubhi, ABSCIEX, UK. Session parallèle B Amphi Parmentier 12h45 13h15 Création d une base de données de référence RMN et MS sur la base de données expérimentales. Yves Lorrain, ACD-Labs, Strasbourg, France. 14h00 17h00 Atelier 2«Exploitation des données acquises par Spectrométrie de Masse.» Amphi Baudelocque Frédérique Courant, Nantes ; Christophe Junot, Saclay ; Jean-Charles Martin, Marseille ; Estelle Pujos-Guillot, Saint-Genès- Champanelle, France. 14h00 16h00 Atelier 3«Techniques d acquisition et de suppression de solvant en RMN 1D» Amphi Parmentier Serge Akoka, Illa Téa, Patrick Giraudeau, Nantes, France. 14h00 16h00 Atelier 4«How to submit data to MetaboLights» Salle Informatique Kenneth Haug et Reza Salek, Cambridge, Royaume-Uni 17

18 Résumés Communications Orales 18

19 O1- Conférencier Invité Analyzing metabolomics data: univariate, multivariate or simplivariate? Age Smilde Biosystems Data Analysis Swammerdam Institute for Life Sciences, University of Amsterdam, the Netherlands 19

20 O2 Vers une automatisation de l analyse des données et de l identification de métabolites candidats biomarqueurs dans le cadre des études métabolomiques. Sylvain Chéreau 1, Anne-Lise Royer 1,2, Frédérique Courant 1, Clémentine Le Boucher 1,2,3, Sophie Jeanson 2,3, Anne Thierry 2,3, Gaud Dervilly-Pinel 1, Jean-Philippe Antignac 1, Fabrice Monteau 1, Bruno Le Bizec 1. 1 LABoratoire d Étude des Résidus et Contaminants dans les Aliments (LABERCA) USC INRA 1329, Oniris, LUNAM Université, BP 50707, Nantes Cedex 3, France 2 INRA, UMR1253 Science et Technologie du Lait et de l Œuf, F Rennes, France 3 Agrocampus Ouest, UMR1253 Science et Technologie du Lait et de l Œuf, F Rennes, France Par nature, une étude métabolomique génère des volumes de données très importants. En fonction de l ampleur de l étude (nombre d échantillons) et des conditions d analyse, l acquisition des profils métaboliques correspondants peut s étendre sur de longues périodes, allant parfois jusqu à plusieurs mois. En amont de l étape de retraitement des données brutes, la caractérisation et la maîtrise de la qualité analytique des profils métaboliques est alors primordiale pour éviter tout biais dans l exploitation ultérieure des données. Dans ce sens, plusieurs solutions sont communément utilisées par la communauté scientifique : l ajout d étalons internes et/ou externes, l acquisition de profils sur des échantillons dits «contrôles qualité» Outre les avantages qu elles procurent, ces stratégies complexifient toutefois l information disponible et par conséquent la mise en évidence de l information utile peut se révéler fastidieuse. Passées ces étapes de retraitement de l information, l identification structurale des candidats biomarqueurs révélés reste ensuite une étape très laborieuse, toutefois nécessaire pour comprendre les perturbations biologiques observées. Face à ces différentes problématiques, un outil d évaluation de la qualité analytique des données à été développé au LABERCA, sous forme d une macro Excel. Cet outil permet de mieux visualiser l homogénéité des profils métaboliques à comparer et, le cas échéant, de corriger automatiquement les dérives analytiques observées. De plus, en vue de fluidifier l annotation des empreintes métaboliques acquises, une banque de données spectrales [1], comptant à ce jour plus de 200 composés caractérisés, a été développée sa consultation intégrée à la macro Excel permet d annoter automatiquement le tableau de données généré suite au retraitement des données brutes par XCMS. Les principaux avantages de cette stratégie haut-débit seront présentés et illustrés au travers d applications telles que la mise en évidence de marqueurs d une administration frauduleuse de promoteurs de croissance en élevage [2] ou l identification de marqueurs de croissance bactérienne au cours de l affinage du fromage [3]. Références bibliographiques [1] F. Courant et al., Implementation of a semi-automated strategy for the annotation of metabolomic fingerprints generated by liquid chromatography-high resolution mass spectrometry from biological samples. Analyst. 2012, 137, [2] G. Dervilly-Pinel et al., Metabolomics in food analysis: application to the control of forbidden substances. Drug. Test Analysis 2012, Suppl 1: [3] C. Le Boucher et al., First mass spectrometry metabolic fingerprinting of bacterial metabolism in a model cheese. Food Chemistry. Accepted. Mots-clés : Macro Excel, banque de données, retraitement de données métabolomiques 20

21 O3 ERVA: a novel method of binning, allowing chemical information to be highlighted, from 1 H-NMR metabolomics data. Daniel Jacob 1,2, Catherine Deborde 1,2 and Annick Moing 1,2 1 INRA, UMR1332 Fruit Biology and Pathology, Centre INRA de Bordeaux, F Villenave d'ornon, France 2 Metabolome Facility of Bordeaux Functional Genomics Center, IBVM, Centre INRA de Bordeaux, F Villenave d'ornon, France The spectra processing is crucial in metabolomics approaches, especially for proton NMR metabolomic profiling, each step might impact on the following. Among the different steps, data reduction (binning or bucketing) strongly impacts subsequent statistical data analysis and potential biomarker discovery. Based on a recently published work 1, here we propose an improving method of data reduction, called ERVA which stands for Extraction of Relevant Variables for Analysis. This new method provides buckets i) rid of any non-significant signal, and ii) closer to the chemical fingerprints of metabolites. Moreover, taking advantage of the concentration variability of each compound from a complex mixture, chemical information can be highlighted by linking the buckets into clusters based on significant correlations, thus bringing a helpful support for compound identification. This new method is applied as a proof of concept, to a tomato 1 H-NMR dataset to test its ability to recover the fruit extract compositions. Référence bibliographique [1] Daniel Jacob, Catherine Deborde, Annick Moing, (2013) An efficient spectra processing method for metabolite identification from 1 H-NMR metabolomics data, Analytical and Bioanalytical Chemistry, doi: /s y Mots-clés : 1 H-NMR spectroscopy, spectra processing, metabolite identification, metabolomics 21

22 O4 A toolbox using the R environment to explore NMR metabolomic data sets Stéphane Balayssac 1, Sébastien Déjean 2, Julie Lalande 1, Véronique Gilard 1, Myriam Malet-Martino 1 1 Groupe de RMN Biomédicale, Laboratoire SPCMIB (UMR CNRS 5068), 2 Institut de Mathématiques de Toulouse, UMR 5219 Université de Toulouse, 118 route de Narbonne, Toulouse cedex, France Several packages or toolboxes to explore NMR metabolomic data sets exist as for example metabonomic [1] and MUMA [2] R packages, as well as several in-house codes developed in Matlab. However, programming knowledge is required with R and Mathlab softwares, which limit their access for inexperienced users. The purpose of the present work was to develop in the free R software [3] statistical and graphical techniques to analyze NMR data. Concretely, very basic knowledge in R is required. The user just has to source one of the R script files corresponding to the analysis he wants to perform. Once the script sourced, data are imported from three common xls files. The first one contains the quantitative and qualitative variables, the second one the specific attribution of the variable and the last one the high resolution spectrum. Then the user can customize his analysis by answering to some very simple questions asked by the program like Do you want different colours? yes/no or Insert the order to display boxplots. Output files including numerical and graphical results are produced and stored in one main directory with sub-directories to facilitate the localization of data. This toolbox includes univariate, bivariate and multivariate statistical analyses. Univariate approaches propose a set of graphical and numerical tools to provide information for each variable of the data set. Bivariate approaches lead to various representations (STOCSY-like representation, statistical correlation network, specific image) of the correlation matrix to explore highly correlated metabolites. Then, multivariate methods provide a global overview of the data set either in an unsupervised (PCA) or a supervised (PLS-DA) framework. Sparse versions of these methods, implemented in the mixomics package [4], enable selecting the most relevant variables to focus on. All these tools are accompanied with interactive facilities to make easier the biological interpretation of the results. For example, interactive facility is available for network handling where the user can click on the network to move and re-organize the nodes. The potential of our toolbox is illustrated by a series of graphical representation resulting from 1 H NMR metabolomic studies (Alzheimer s disease, melanoma, ) or chemometric analyses. Références bibliographiques [1] J.L. Izquierdo-García, et al. BMC Bioinformatics 2009; 10: 363. [2] E. Gaude, et al. (2012) [3] R Development Core Team. Vienna, Austria. ISBN , URL [4] K.A. Lê Cao et al. Bioinformatics, 2009; 25: , Mots-clés : NMR, Statistical analysis, R software 22

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