AMADEUS PLATE FORME DE SERVICES EN A N N O T A T I O N E X P E R T E D E S GENES ET GENOMES

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1 EN A N N O T A T I O N E X P E R T E D E S GENES ET GENOMES L annotation des gènes et génomes : une révolution en mouvement... L annotation est une étape essentielle dans la découverte des connaissances biologiques, d autant plus que les centres de séquençage internationaux tournent à plein régime et accélèrent le largage de quantités gigantesques de données génomiques. Le décryptage des informations contenues dans ces séquences est devenu le «nerf de la guerre» pour publier et breveter dans le domaine des sciences biologiques. «Sequence is just the start...»

2 ANNOTATION AUTOMATIQUE OU EXPERTE? L annotation automatique L annotation automatique est un processus ab initio essentiellement basée sur la recherche de similitudes entre séquences, ce qui permet de réduire le goulet d étranglement entre séquençage des génomes et décryptage des informations biologiques. Néanmoins, ce transfert automatique de prédictions, de séquence à séquence, conduit à des erreurs qui s accumulent de manière récursive dans les bases de données, aboutissant à de dangereux «non sens». L annotation experte : L annotation experte, appelée parfois à tort annotation manuelle, est un processus semiautomatique, supervisé par un ou plusieurs experts humains. L expert en annotation est un biologiste moléculaire, spécialisé dans la biologie des génomes, qui réalise différentes expériences in silico afin de valider ou d invalider les annotations automatiques («curation»). Pour cela, il recherche, analyse, croise et combine différentes ressources expérimentales et prédictives. Il évalue leur fiabilité et privilégie celles qu il juge pertinentes au regard des connaissances publiées sur la question biologique posée. L expert agit également sur des séquences «anonymes» afin d identifier, par succession d étapes d apprentissage et d inférence, des nouveaux éléments génomiques remarquables. L annotation experte assure la qualité de prédictions (complétude et absence d erreurs) mais reste un processus très consommateur en temps. «Concilier les contraintes de temps et de qualité de l annotation des génomes, c est combiner annotation automatique et annotation experte...»

3 MISSIONS & PRESTATIONS MISSIONS : AMADEUS est une plate-forme permettant à la communauté scientifique une exploitation maximisée des séquences génomiques. Ces missions sont de deux types : 1- Corriger et valider les annotations existantes (curation) Il s agira d assurer la complétude (exhaustivité) et la consistance (absence d erreurs) des annotations. Les erreurs «traquées» concerneront l ensemble des connaissances nécessaires à la modélisation des objets génomiques (positions, orientations et localisations, descriptions, sites fonctionnels). L objectif est d annoter, de la manière la plus fiable possible, en adéquation avec le contexte et les connaissances biologiques 2- Analyser et inférer de nouvelles annotations (découverte) Les inférences se feront par intégration de méthodes d analyse intrinsèques (i.e méthodes probabilistes) et extrinsèques (i.e génomique comparative), de façon globale puis locale en suivant un pipeline d heuristiques. La nature et l ordre des règles heuristiques changeront en fonction des projets, puisqu ils dépendent de la nature des organismes et des gènes étudiés. PROCEDURE : Tous les projets, eucaryotes et procaryotes, en santé, environnement, biotechnologie... sont éligibles. Les projets d annotation de génomes complets seront étudiés au cas par cas mais ne seront pas prioritaires.

4 EXEMPLES DE REALISATION... «Quelques unes de nos dernières missions...»

5 RESEAUX ET INSERTION Master Bioinfo & Modélisation PFs Génomique PF Protéomique PFs Bioinfo Plate-formes IFRs, BioGenouest, RenaBi GO... Programme Axe IFR BEG Structure et Expression UMR fusionnée de génomes Projet BioGenouest Biologie intégrative Formations - Axes Scientifiques Réseau Secondaire Groupe de Dialogue Bioinfo / Biocuration Biostatistique Génomique Equipes IFR Equipes hors IFR Réseau Primaire P.F. AMADEUS Privés Nombre des projets Amadeus IFR Bioinfo BioGenouest Complémentarité entre les services des plate-formes Amadeus IFR & Bioinformatique BioGenouest Durée des projets

6 ACCES, RESEAUX & CONTACTS ACCES : La plate-forme AMADEUS se situera au 2ème étage du bâtiment 13, Beaulieu (pièces 132 et 133). Elle sera ouverte aux équipes de l IFR, aux laboratoires non membres et aux sociétés privées. Elle sera gérée par l'ifr 140 selon les modalités communes à l'ensemble de ses platesformes. Les prestations réalisées feront l'objet d'un devis préalable établi sur la base d'un tarif horaire calculé selon l'appartenance du demandeur.!"# FORMATION : AMADEUS proposera deux types de formation : Formation continue: par accueil de chercheurs pour des missions courtes Stages (3 jours) : Nb limité de participants / session (max 10) - Initiation à l annotation : principes et outils globaux - Annotation structurale : Prédiction de gènes et de signaux... - Annotation fonctionnelle : Similarités, localisation cellulaire, synténies... - Annotation relationnelle : Réseaux et interactions protéines-protéines - Utilisation des «Browsers, Viewer et Frameworks» CONTACTS : Responsable scientifique : Frédérique Barloy-Hubler (fhubler@univ-rennes1.fr) Responsable technique : Céline Lucchetti -Miganeh (celine.lucchetti@univ-rennes1.fr) Téléphone : Equipe Sp@rte - UMR6026-CNRS (

7 REALISATIONS & PUBLICATIONS... LISTE NON EXHAUSTIVE... Les responsables d AMADEUS ont de l expérience en : Cartographie des génomes Capela, D, F. Barloy-Hubler, M.T. Gatius, J. Gouzy, and F. Galibert. PNAS : A high-density physical map of S. meliloti 1021 chromosome derived from BAC library. F. Barloy-Hubler, Capela, D,Barnett MJ, Kalman S, Federspiel NA, Long SR and F. Galibert. J Bacteriol. 2000;182(4): High-resolution physical map of S. meliloti 1021 psyma megaplasmid. Séquençage et annotation experte Galibert F, Finan TM, Long SR, Pühler A, Abola P, Ampe F, Barloy-Hubler..et al.. Batut J. Science ;293(5530): The Composite Genome of the Legume Symbiont S. meliloti. Barnett MJ., Fisher RF., Jones T., Komp C., Abola AP, Barloy-Hubler F.,...et al..., Long SR. PNAS ;98 (17): Nucleotide Sequence and Predicted Functions of the Entire S. meliloti psyma Megaplasmid. Analyses fonctionnelles Ulve V., Chéron A, Trautwetter A, Fontenelle C, Barloy- Hubler F. BMC Genomics ;8:467 Characterisation and expression patterns of S. meliloti tmrna (ssra). Mergaert P, Uchiumi T, Alunni B, Evanno G, Cheron A, Catrice O, Mausset AE, Barloy-Hubler F, Galibert F, Kondorosi A, Kondorosi E. PNAS ;103(13): Eukaryotic control on bacterial cell cycle and differentiation in the Rhizobium-legume symbiosis. Barloy-Hubler F, Lelaure V, Galibert F. Nucleic Acids Res Jul 1;29(13): Ribosomal protein gene cluster analysis in eubacterium genomics: homology between S. meliloti strain 1021 and B. subtilis. Ulvé VM, Sevin EW, Chéron A, Barloy Hubler F. BMC Genomics ;8:467. Identification of chromosomal alpha proteobacterial small RNAs by comparative genome analysis and detection in S. meliloti strain Riva, A.S Carpentier, F. Barloy-Hubler, A. Cheron and A. Henaut. BMC Genomics ;9:125. Analyzing Stochastic Transcription to Elucidate the Nucleoid's Développement d outils d annotation Sevin and F. Barloy-Hubler. Genome Biol (8):R155. RASTA-Bacteria, a web-based tool to identifying toxinantitoxin loci in prokaryotes. Thybert D, Avner S, Lucchetti-Miganeh C, Chéron A, Barloy-Hubler F. BMC Genomics Dec 31;9:637.OxyGene: an innovative platform for investigating oxidative-response genes in whole prokaryotic genomes. Développement de bases de données Goudenège D, Avner S, Lucchetti-Miganeh C, Barloy- Hubler F. BMC Microbiol Mar 23;10:88. CoBaltDB: Complete bacterial and archaeal orfeomes subcellular localization database and associated resources. Lucchetti-Miganeh C, Goudenège, Thybert D, Salbert G, Barloy-Hubler F. en préparation. SORGOdb: Superoxide reductase Gene Ontology database.

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