Soutenance publique de la thèse de Sylvain Brohée Etude bioinformatique du réseau d'interactions entre protéines de transport chez les Fungi Directeurs de thèse: Jaques van Helden & Bruno André Lundi 10 novembre 2008 à 16:30 ULB Campus Plaine, Salle Solvay Bâtiment N/O, niveau 5 Boulevard du Triomphe, Accès 2, 1050 Bruxelles Plan d'accès: http://www.ulb.ac.be/docs/campus/pla_NO.html Résumé de la thèse Les protéines associées aux membranes sont d'une importance cruciale pour la cellule. Cependant, en raison d'une plus grande difficulté de manipulation, les données biochimiques les concernant sont très lacunaires, notamment au point de vue de la formation de complexes entre ces protéines. L'objectif global de notre travail consiste à combler ces lacunes et à préciser les interactions entre protéines membranaires chez la levure Saccharomyces cerevisiae et plus précisément, entre les transporteurs . Nous avons commencé notre travail par l'étude d'un jeu de données d'interactions à grande échelle entre toutes les perméases détectées par un méthode de double hybride spécialisée pour les protéines membranaires. La qualité des données a été estimée en étudiant le comportement global des données et des témoins négatifs et positifs. Les données ont ensuite été standardisées et filtrées de façon à ne conserver que les plus significatives. Ces interactions ont été étudiées en les modélisant dans un réseau d'interactions que nous avons étudié par des techniques issues de la théorie des graphes. Après une évaluation systématique de différentes méthodes, nous avons notamment recherché au sein du réseau des groupes de protéines densément interconnectées et de fonctions similaires (clustering sur graphe) qui correspondraient éventuellement à des complexes protéiques. Les résultats révélés par l'étude du réseau expérimental se sont révélés assez décevant. En effet, même si nous avons pu retrouver certaines interactions déjà décrites, un bon nombre des interactions filtrées semblait n'avoir aucune réalité biologique et nous n'avons pu retrouver que très peu de modules hautement connectés de fonction homogène. L'approche expérimentale n'ayant eu que peu de succès, nous l'avons contournée en utilisant des méthodes de génomique comparative d'inférence d'interactions fonctionnelles. Dans un premier temps, malgré une évaluation rigoureuse, l'étude des profils phylogénétiques (la prédiction d'interactions fonctionnelles en étudiant la corélation des profils de présence – absence des gènes dans un ensemble de génomes), n'a eu que des résultats mitigés car les perméases semblent très peu conservées dès lors que l'on considère d'autres organismes que les Fungi. Par la suite, nous avons ensuite développé une nouvelle méthode qui construit un réseau de co-régulation génétique sur base de la similarité des empreintes phylogénétiques découvertes dans tous les gènes de levure. Cette méthode, qui n'utilise que les séquences génomiques pour l'inférence du réseau, a donné de très bons résultats, validés in silico et expérimentalement et son application à l'ensemble des perméases a permis de retrouver plusieurs régulations bien connues, d'en inférer de nouvelles et de proposer de nouvelles pistes de recherche. En parallèle à ce travail, nous avons développé et rendu accessible NeAT (http://rsat.bigre.ulb.ac.be/neat/) un ensemble d'outils informatiques consacrés à l'analyse de réseaux biologiques.