Axes de recherche
Généralité
La plupart des activités de recherche de l'Institut sont centrées sur un thème commun: comment extraire de l'information (principalement, mais non exclusivement en relation avec le cancer) des données brutes provenant des projets d'analyse génomiques, plus particulièrement du brouillon du génome humain ? En pratique, nous développons des algorithmes pour l'analyse de séquences, des programmes d'ordinateurs et des bases de données biologiques et utilisons ces outils pour résoudre des problèmes spécifiques. Nous réalisons aussi des travaux plus fondamentaux sur le génome, la structure des protéines et l'évolution. Face à l'explosion des projets dans le domaine de l'analyse de l'expression de gènes par la technologie des "microarrays", nous avons initié des collaborations avec des groupes lausannois nous permettant de mieux maîtriser cette technologie et l'analyse de ses résultats. Nous avons aussi fait un démarrage modeste dans le domaine de la simulation par ordinateur de processus biologiques dans le cadre de l'interprétation d'expériences immunologiques
Analyse de séquences de protéines
Les protéines ayant des similarités dans leurs séquences ont souvent également des fonctions biologiquement similaires. C'est pour cette raison que l'Institut s'intéresse à une méthode appelée "profiles généralisés" qui rendent possible l'identification et la caractérisation de domaines appartenant à des protéines divergentes. Cette méthodologie est intégrée dans un paquet logiciel appelé
pftools [1] et qui est disponible sur notre site FTP. Ces outils ont permis de découvrir initialement de nouveaux domaines d'homologie des protéines, tels le "CARD" (CAspase Recruitment Domain). Un autre développement important a été l'identification de nouvelles protéines contenant des domaines de structure déjà connus
Découverte de nouveaux gènes dans les bases de données
Une adaptation des outils pftools afin de les rendre tolérants à des erreurs de lecture a permis d'examiner avec succès les collections de données EST, des courts fragments de mRNA très riches en erreurs (insertion, ou effacement d'un nucléotide). Cette méthode a mis en évidence bien des nouveaux gènes en relation avec l'apoptose et la régulation du cycle cellulaire. Avec la formidable croissance des bases EST, cette méthode devient trop lente
Création de nouvelles bases de données de protéines hypothétiques
Afin de pouvoir exploiter les collections de séquences EST et génomiques, l'Institut produit des bases de données contenant les zones codantes correspondantes. Il a été nécessaire de développer une nouvelle méthode pour extraire les régions probablement codantes des EST riches en erreurs. Le programme développé à cet effet (
ESTScan [2]), ainsi que les bases de données, mise à jour (
TrEST [3],
TrGen [4]) sont disponibles sur notre site
En utilisant le concept des profiles aux bases décrites plus haut, il a été possible de développer un nouvel instrument de découverte de gènes: "
Hits" [5]. Cet outil met à disposition par les pages web notamment une compilation à jour de toutes les occurrences de notre collection de profiles dans les bases de protéines, représentant une base de donnée des domaines au sein des protéines. On y recherchera des similarités entre protéines au niveau des motifs (ou de leurs combinaisons, en
métamotifs [6]) plutôt qu'à celui des acides aminés
La bioinformatique et la régulation du génome
Avec l'avancement des projets de séquençage et les développements des techniques de "microarrays", l'étude des régions de régulation est devenue un point très important en bioinformatique. L'Institut gère et complète régulièrement
EPD [7] (Enkayrotic Promoter Database) une base des séquences promoteurs. Cette base demeure un instrument indispensable à l'étude des régions régulatrices par comparaison de séquences
La modélisation de liaison des facteurs de transcription est un autre aspect de cette recherche qui est mené en collaboration avec un laboratoire de l'Université de Lausanne. L'Institut a développé dans ce cadre de nouveaux algorithmes permettant de mettre en relation les données expérimentales de liaison à des oligonucléotides avec les paramétrages des profiles représentant les liaisons
Liens utiles
[1] prtools: http://www.isrec.isb-sib.ch/ftp-server/pftools/pft2.2
[2] ESTScan: http://www.ch.embnet.org/software/ESTScan_help.html
[3] TrEST: ftp://ftp.ch.embnet.org/pub/databases/trest
[4] TrGen: ftp://ftp.ch.embnet.org/pub/databases/trgen
[5] Hits: http://hits.isb-sib.ch/>Hits
[6] métamotif: http://www.isrec.isb-sib.ch/ftp-server/mmsearch
[7] EPD: http://www.epd.isb-sib.ch
Compétences
Développement d'algorithmes
Analyse de séquence d'ADN et de protéines
Edition d'un journal électronique "Cancer Immunity"
http://www.cancerimmunity.org
