Mai 2008 - n°132
Le Laboratoire d'Etudes Transcriptomiques et Génomiques Appliquées : Plate-forme Biopuces de l’Institut Pasteur de Lille
Le Laboratoire d'Etudes Transcriptomiques et Génomiques
Appliquées (plate-forme Biopuces) a été créé
en avril 2000 par l'Institut Pasteur de Lille, dirigé alors par le
Pr André CAPRON. Aujourd'hui, le groupe est labellisé et intégré
au sein de l'UMR 8161 (Institut Pasteur de Lille, Université de Lille
2, CNRS et USTL), et dans le cadre de l'Institut Fédératif de
Recherche 142 (Médecine Cellulaire et Moléculaire).
La mission qui lui incombe est triple et centrée sur la technologie
des puces à ADN :
1- Offrir aux acteurs de la biologie/santé une solution intégrée
d’études transcriptomiques et génomiques ;
2- Proposer des stages de formation ;
3- Etre acteur de la R&D dans le domaine de la génomique.
Gros plan !
Des Hommes et des machines…
Basé sur le campus de l’Institut Pasteur de Lille, le Laboratoire
d'Etudes Transcriptomiques et Génomiques Appliquées est animé
par une dizaine de personnes – dont six statutaires – sous la
direction du Pr Yves LEMOINE et du Dr David HOT. De la chimie et microbiologie
alimentaire et infectieuse, aux biotechnologies et à la génomique,
jusqu’aux champs de la bioinformatique et, bien sûr, des biopuces
et technologies associées… : son équipe réunit
des compétences à la fois complémentaires et particulièrement
pointues, appliquées au domaine des puces à ADN.
En termes de matériels également, le Laboratoire s’illustre
au travers la qualité et le haut niveau de performances de ses instruments.
Parmi les équipements dont il est doté, nous citerons notamment
un robot spotteur Qarray2 (Genetix) et un scanner 2 couleurs (Cy3/Cy5) Innoscan700
(Inopsys) mais aussi un appareil de PCR quantitative Rotor-Gene 6000 (Corbett
Research), et un BioAnalyzer 2100 Agilent. « Ce dernier utilise
la technologie des « lab-on-chip » pour analyser différents
types d’échantillons : acides nucléiques, protéines
et cellules ; il permet d’effectuer un contrôle qualité
extrêmement précis au niveau des ARN totaux après extraction
et au niveau des cibles fluorescentes obtenues après le protocole de
marquage… », nous explique le Pr LEMOINE.
A noter également :
Au-delà de ses propres équipements, le Laboratoire bénéficie
de la mise en commun de matériels avec la plate-forme du Dr. MELNYK
(Dir. CNRS, UMR 8161), spécialiste des biopuces peptides, protéines,
sucres. Il utilise également de nombreux outils informatiques tels
que ArrayMiner, logiciel de classification de profils d’expression ;
Cyber T, interface d’analyse différentielle de données
de puces à ADN ; ou encore BASE version 2.0, base de données
dont il a réalisé l’implémentation pour le stockage
et le traitement des expériences de biopuces…
R&D et prestations de service
« L’objectif premier de notre équipe vise à
implémenter les technologies associées aux biopuces afin de
développer des études transcriptomiques et génomiques
appliquées, tant au niveau procaryote qu'eucaryote », nous
confie le Pr. Yves LEMOINE. Entre autres recherches développées
en interne, le Laboratoire travaille ainsi aujourd’hui sur la régulation
de la virulence chez Bordetella pertussis, en étudiant les small RNAs
par approche bioinformatique et expérimentale (collaboration Inserm
U629, Dr Camille LOCHT).
Au-delà, c’est une vaste gamme de prestations qu’offre
l’équipe du Pr LEMOINE autour de la technologie des puces à
ADN. « Les services que nous proposons s’étendent
du design et de la conception de biopuces "à façon",
jusqu’à l’analyse et l’aide à l’exploitation
des données, en passant par la fabrication des puces à ADN et
le traitement des échantillons biologiques », ajoute le
Professeur. Au cœur de ses prestations, donc :
* le design des reporters : fabrication de puces à produits PCR
ou à oligonucléotides longs ;
* la production de biopuces à façon : dépôt
et fixation de reporters sur lame de verre ;
* l’utilisation de puces à ADN dans une expérience de
mesure transcriptomique : aide à l'élaboration du plan
d'expérience, synthèse / purification et marquage des cibles
fluorescentes, hybridation sur puce, lavages et ceci sur tout type de biopuces
commerciale ou home made au format standard (Agilent, Operon, Amersham, …) ;
* l’acquisition et la segmentation des images post-hybridation ;
* l’analyse statistique des données de l’étude transcriptomique :
traitement, normalisation et analyse différentielle (sur tout
type de biopuces : une ou deux couleurs, au format standard ou propriétaire);
* la bioinformatique associée.
Autre mission du Laboratoire d'Etudes Transcriptomiques et Génomiques
Appliquées : animer des stages de formation sur la technologie
des puces à ADN. La Plate-forme Biopuces forme ainsi des étudiants
(principalement de l’USTL), mais aussi des chercheurs, ingénieurs
et techniciens de la recherche académique comme du secteur privé
lors de stages de formation scientifique.
Du 26 au 29 mai 2008, par exemple, est organisée à l'Institut
Pasteur de Lille une session d’initiation au domaine de l'analyse transcriptomique
par la technologie des puces à ADN. Le programme, associant théorie
et démonstrations pratiques, se propose de donner aux participants
la capacité d'évaluer l'intérêt d'une telle approche
et de mettre en place une stratégie scientifique liée à
un projet d'analyse transcriptomique par puces à ADN. Tous pourront
en outre acquérir une vision critique des résultats générés
par cette technologie et seront à même d'analyser des résultats
de puces à ADN…
Un véritable réseau de partenariats
Depuis sa création en avril 2000, le Laboratoire d’Etudes Transcriptomiques
et Génomiques Appliquées a mené de nombreux projets de
façon indépendante, mais aussi bien souvent en partenariat avec
d’autres équipes, qu’elles soient académiques ou
industrielles.
Ainsi, la Plate-forme Biopuces a travaillé notamment en relation étroite
avec Sanofi-Pasteur, l'Institut Pasteur (Paris, Dr. N. GUISOT) et U629 Inserm
dans le cadre du consortium labellisé GenHomme. Elle collabore également
avec l’unité Inserm U744 (Dr JC LAMBERT et Pr. P. AMOUYEL), le
laboratoire du Pr. Roy GROSS (Université de Würzburg, Allemagne)
ou encore avec des équipes de l'USTL (Pr. M. SALZET et Pr. JL HILBERT).
Depuis trois ans, en outre, la Plate-forme Biopuces a noué un partenariat
avec la société Gènes Diffusion, dans le domaine de la
détection de pathogènes.
Une grande partie des projets développés par le Laboratoire
sont des études transcriptomiques qui visent à répertorier
des gènes impliqués dans un processus biologique donné
ou dont le dérèglement pourrait expliquer un état physiologique
particulier. Ces travaux débouchent sur une compréhension accrue
des réseaux de régulation. Parmi les projets ainsi développés :
une étude menée sous couvert de l’U744 Inserm portant
sur l’identification de nouveaux gènes de susceptibilité
de la maladie d’Alzheimer…
D’autres projets sont centrés sur des aspects génomiques,
comme par exemple la détection/identification de souches bactériennes
et virales, ou encore l’étude du contenu en gène des génomes
par des approches de génomique comparative .
Enfin, certains projets sont consacrés à la technologie des
puces à ADN elle-même, en vue d’évaluer ou d’améliorer
les différentes étapes de fabrication et d’utilisation
de ces puces. Ces travaux portent sur l’optimisation du support, de
la sélection et de la synthèse des reporteurs ou encore de la
synthèse des cibles fluorescentes.
Au-delà de ces projets de biologie moléculaire, le Laboratoire
d’Etudes Transcriptomiques et Génomiques Appliquées développe
depuis fin 2001 une activité de bioinformatique appliquée aux
besoins de la génomique et de la transcriptomique…
… autant de services qui intéressent de près les laboratoires
de recherche académique et/ou industriels de toutes tailles, qu’ils
exercent sur les secteurs de la pharmaceutique, de l'agro-alimentaire ou des
biotechnologies, en France comme à l’étranger.
Pour répondre à la croissance des demandes du marché,
le Laboratoire prévoit d’ailleurs l’acquisition de nouveaux
matériels, dont une station d'hybridation ainsi que la diversification
des offres de prestation avec par exemple l’application ‘ChIP
on chip’. Sur le plan scientifique, en outre, l’équipe
du Pr. LEMOINE et du Dr. HOT souhaite poursuivre ses travaux autour de sa
thématique principale : l’identification de petits ARN non
codants chez Bordetella pertussis et la caractérisation de leur rôle
dans la virulence bactérienne (collaboration Inserm U629). Elle entend
également approfondir les études qu’elle mène dans
le domaine de la génomique comparative microbienne…