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1ére Journée « Biologie 1ére Journée « Biologie des systèmes » de des systèmes » de l’université René l’université René
DescartesDescartesF. Letourneur / N. CagnardF. Letourneur / N. Cagnard
Plate forme séquençage et génomique Plate forme séquençage et génomique de l’Institut Cochinde l’Institut Cochin
Implantation et utilisation de l’analyse Implantation et utilisation de l’analyse du transcriptome : l’expérience de du transcriptome : l’expérience de
l’Institut Cochinl’Institut Cochin
L’Institut CochinL’Institut Cochin
40 équipes de recherches 40 équipes de recherches 15 plateaux techniques15 plateaux techniques PF séquençage et génomique : PF séquençage et génomique : Séquençage et génotypage / PCRq temps réel / Séquençage et génotypage / PCRq temps réel /
microarraymicroarray Audit : demande d’une activité microarray : Audit : demande d’une activité microarray :
ARN ARN Analyse des donnéesAnalyse des données Collaboration équipe G. Chiocchia / PFCollaboration équipe G. Chiocchia / PF Bilan audit :Bilan audit :- Compétences bio informatiques et statistiques- Compétences bio informatiques et statistiques- Premières mauvaises expériences…- Premières mauvaises expériences…
Une plate forme micro array Une plate forme micro array idéale…idéale…
intégration de compétences complémentaires
protocole expérimental
Traitement signal
Analyse stat des données
Analyse fonctionnelledes données ???..
Objectifs expérimentaux et contraintes?Population, Contrôles, Facteurs,
échantillons
Objectifs expérimentaux et contraintes?Population, Contrôles, Facteurs,
échantillons
Élimination des biais techniques
Filtrage des données
Normalisation du signal
Élimination des biais techniques
Filtrage des données
Normalisation du signal
Conclusions
biologiques ?
Etude de pathways
Modelisation
Conclusions
biologiques ?
Etude de pathways
Modelisation
Hypothèses statistiques
Tests paramétriques
P values
Hypothèses statistiques
Tests paramétriques
P values
Compétences biologistesCompétences biologistes
1°/ Contrôles qualité
Limiter les biais techniques
Bioanalyseur 2100
Nanodrop
Four à hybridationRIN = ?
2003 et 2004 : lames cDNA
2004 : lames oligo Agilent, RNG
2005 : chip Affymetrix
2°/ Standardisation des expériences
3°/ Amélioration de la qualité des lames
Compétences bio statistiques et bio
informatiques
Le biostatisticien …
Comprendre les questions posées par le biologiste, planification d’expériences, gestion de l’analyse statistique, interface entre cliniciens et mathématiciens, évolution vers l’intégration de données de transcriptome et de polymorphisme génétique, modélisation et biologie des systèmes
Le bio informaticien …
Applique la méthodologie statistique, utilise des outils de gestion de base de données, développe des applications pour les biologistes
Outils d’analyse statistique standardisé : R, Genespring
Outils de recherche dans les bases de données : Genomatix, pathway assist
Perspectives 2006Perspectives 2006
Structurer une équipe statutaire de bio info-bio stat en Structurer une équipe statutaire de bio info-bio stat en commun pour les équipes de Cochin et Necker : commun pour les équipes de Cochin et Necker : regroupement des compétences, des outils ; gestion et regroupement des compétences, des outils ; gestion et analyse de projets impliquant des données haut débit ; analyse de projets impliquant des données haut débit ; interface entre biologistes et mathématiciens.interface entre biologistes et mathématiciens.
Bio informaticiens
Bio statisticien
Bilan d’une partie de l’activité Bilan d’une partie de l’activité
depuis 2004depuis 2004 Études publiéesÉtudes publiées - Syndrome de Sjogren / 40 lames cDNA / G. Chiocchia- Syndrome de Sjogren / 40 lames cDNA / G. ChiocchiaActivation of INF pathways and plasmacytoid dendritic cell recruitment Activation of INF pathways and plasmacytoid dendritic cell recruitment
in target organs of primary Sjogren’s syndromein target organs of primary Sjogren’s syndrome - Gottenberg et al. - Gottenberg et al. PNAS USA 2006 feb 21, 103 - 8PNAS USA 2006 feb 21, 103 - 8
- Polyarthrite rhumatoide / 17 puces Affymetrix U133A2 / G. Chiocchia- Polyarthrite rhumatoide / 17 puces Affymetrix U133A2 / G. ChiocchiaInterleukin 32, CCL2, PF4F1 and GFD10 are the only cytokine/chemokine Interleukin 32, CCL2, PF4F1 and GFD10 are the only cytokine/chemokine
genes diffrentially expressed by in vitro cultured rheumatoid and genes diffrentially expressed by in vitro cultured rheumatoid and osteoarthritis fibroblast like synoviocytesosteoarthritis fibroblast like synoviocytes – Cagnard et al. Eur – Cagnard et al. Eur Cytokine Netw 2005 dec;16 (4) : 289-92Cytokine Netw 2005 dec;16 (4) : 289-92
Étude non publiée :Étude non publiée :- Comparaison de 2 types de lames oligo longs commerciales / 2 X 6 Comparaison de 2 types de lames oligo longs commerciales / 2 X 6
lames oligoslames oligos
Étude en cours d’analyseÉtude en cours d’analyse Tumeurs hépatiques mutées ou pas pour la voie Béta caténine / 18 lames Tumeurs hépatiques mutées ou pas pour la voie Béta caténine / 18 lames
Agilent 22k / C. CavardAgilent 22k / C. CavardTranscriptome de synoviocytes en culture transfectées par SiRNA / Transcriptome de synoviocytes en culture transfectées par SiRNA /
technologie Illuminatechnologie Illumina
Plate-forme = Plate-forme = collaborationcollaboration
Biologistes
BioinformaticienBiostatisticien
-Recherche de pathways- GO
- Etc…
Phases d’interactionsPhases d’interactions
Interprétations
- Type de microarray- Echantillons (pré analyse)
- Questions biologiques
Analyse statistiqueAnalyse statistique des échantillons,
matériel biologique
Pré analyse
Expérience microarray
Plan expérimental
Questions biologiquesMatériel
(Puces, échantillons)
Résultats pré analyseCaractéristiques statistiques
Plate-forme microarray
Services:
Analyse & interprétation(Pré analyses, plan expérimentaux)
Mise en place de la plate-forme:
Outils d’analyse qualité lame/signal
Automatisation d’analyse et suivi des données (MIAME)
Test / choix du type de puces
Équipe (Chiocchia – BrébanInstitut Cochin)
Mise en place et gestion d’une BDD clinique et biologique
Études microarray
Développement d’outils
Activité bioinformatique / puces à Activité bioinformatique / puces à ADNADN
Outils analyse / interprétationOutils analyse / interprétation
Analyse statistiqueAnalyse statistique Puces ADNc, Oligos (Agilent), IlluminaPuces ADNc, Oligos (Agilent), Illumina
GenespringGenespring RR
Puces AffymetrixPuces Affymetrix dChipdChip Array assistArray assist GenespringGenespring RR
InterprétationInterprétation Pathway assistPathway assist GenomatixGenomatix BDD InternetBDD Internet
Qualité / annotations des pucesQualité / annotations des puces
Lames cDNA ~8000 sondes Lames cDNA ~8000 sondes Étude tissus Arthrose vs Polyarthrite RhumatoïdeÉtude tissus Arthrose vs Polyarthrite Rhumatoïde
Points faibles:Points faibles: Annotations des sondesAnnotations des sondes Bruit de fond techniqueBruit de fond technique Bruit de fond biologiqueBruit de fond biologique Réplicats / dye-swap indispensablesRéplicats / dye-swap indispensables
Solution:Solution: Technologie industrielleTechnologie industrielle Annotations, mises à jour fréquentesAnnotations, mises à jour fréquentes
Devauchelle V. & al. Genes Immun. 2004 Dec.
Agilent
Academic
%flag
%sat
%bg
0
10
20
30
40
50
60
70
Compétence biostatistiqueCompétence biostatistique
Lames cDNA ~8000 sondes Lames cDNA ~8000 sondes Étude tissus de glandes salivaires de patients souffrant du Étude tissus de glandes salivaires de patients souffrant du
syndrome de Sjögrensyndrome de Sjögren
Difficultés:Difficultés: Importante variabilité biologiqueImportante variabilité biologique Hétérogénéité des patientsHétérogénéité des patients
Solutions:Solutions: Expertise bio statistiqueExpertise bio statistique Méthodes statistiques adaptées (cas par cas)Méthodes statistiques adaptées (cas par cas)
Gottenberg JE. & al. Proc Natl Acad Sci. 2006 Feb 21
Technologies différentesTechnologies différentes
Lames affymetrix U133A2plusLames affymetrix U133A2plus Étude synoviocytes issus de cultures Arthrose vs Étude synoviocytes issus de cultures Arthrose vs
Polyarthrite RhumatoïdePolyarthrite Rhumatoïde
Adaptation aux différentes technologies:Adaptation aux différentes technologies: Méthodes de normalisation / analyseMéthodes de normalisation / analyse Outils et méthodes statistiquesOutils et méthodes statistiques Logiciels spécifiquesLogiciels spécifiques
Solutions:Solutions: Outils standards polyvalents, paramétrables (R)Outils standards polyvalents, paramétrables (R) Interactions biostatistitiens - bioinformatitiensInteractions biostatistitiens - bioinformatitiens
Cagnard N & al. Eur Cytokine Netw. 2005 Dec.
Autour des pucesAutour des puces
Stockage des informations MIAMEStockage des informations MIAME
& gestion de données de puces& gestion de données de puces Types d’échantillonsTypes d’échantillons …… Protocoles, méthodes d’analyse statistiqueProtocoles, méthodes d’analyse statistique
Données brutes, normaliséesDonnées brutes, normalisées
Méta analysesMéta analyses
Traçabilité des échantillons, réactifs, diagnostics, puces, Traçabilité des échantillons, réactifs, diagnostics, puces, analysesanalyses
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