Journées AReNA, Strasbourg,18-20 Avril 2005

Problèmes liés à l’identification de gènes Problèmes liés à l’identification de gènes bactériens exprimant des ARN non traduitsbactériens exprimant des ARN non traduits

en protéines en protéines

UPRES JE 2311, Inserm Espri Biochimie

pharmaceutique

bacteria

Que sont les petits ARN bactériens régulateurs?

Adaptation to sudden changes

Bacterial physiology

TDNADNA

ProteinProteinss

RNARNAss

Virulence

Regulatory RNAsRegulatory RNAs

STOP

Comment ces ARN bactériens régulent-ils ?

Stratégie

Analyse globale de l’expression d’ARN bactériens

Sélection

Fonction

Structure

Ligands

Modèles

Gram negative: Escherichia coliGram negative: Escherichia coliLaboratory and pathogenic strainsLaboratory and pathogenic strains

Gram positive: Staphylococcus aureusGram positive: Staphylococcus aureusPathogenic strainsPathogenic strains

La conservation de séquences entre RIG issues de séquences de génomes bactériens

apparentés suppose l’existence d’un gène.

La majorité des gènes exprimant des ARNrég bactériens sont situés dans les RIG.

Hypothèses

Extraction des régions inter-géniques

ATGATG StopStop ATGATG StopStop

ORF 1 ORF 2Pr Tr Pr Tr

R.I.G.R.I.G.

R.I.G. vraiR.I.G. vraiGène 1 Gène 2

Extraction des RIG

Elimination des RIG < 120 ntsElimination de 40 nts en 5’ & 3’ des RIG

( Banque de RIG )

K12 : 3517 RIG

K12 : 1558 RIG

Recherche de conservationsRecherche de conservations

Banque de génomes completsBanque de R.I.G.

FastaFasta

Sans Homologies R.E.P. Homologies limitées à E.

coliRIG conservées

Crible

K12 : 100 RIG K12 : 130 RIG K12 : 766 RIG K12 : 562 RIG

Alignements multiples

Sélection des Sélection des candidatscandidats

Terminateursrho-indépendents

G+C%

Recherche de structures d’ARN

RIG conservéesAnnotations du génome

(PBS, IS, RR)

Candidats

TTTTTTTTT

TTGACA -35

TATAAT -1014 à 20 nt

Promoteurs

Bioinformatics, 2003, 19:1707-1709

Exemple d’identification d’un ARN bactérien chez E. coli

ISI accessible à: http://www.biochpharma.univ-rennes1.fr/

Application au génome d’ E. coli

Génome Génome E. coliE. coli K12 K12

Séquence RIG (3517 RIG)

RIG > 120 nts (1558 RIG)

Extraction des RIG

Suppression des RIG <120 nts

Recherche de conservations parmi 60 génomes bactériens séquencés

RIG conservées (692 RIG)

200 RIG200 RIG

Séquence ORF

RIG <120 nts (1959 RIG)

RIG non conservées (866 RIG)

RIG avec REP (130 RIG)

Recherche de signatures de gèneRecherche d’îlots riches en G+C

Élimination des RIG avec REP

2. Selection 2. Selection 1. Analyse globale

3. Function3. Function4. Structure4. Structure5. Ligands5. Ligands

Microarrays

Pb pour détecter les unités de transcription.

Une conservation de séquence est-elle due à l’existence d’un cadre ouvert de

lecture ou d’un gène exprimant un ARNnc?

Il semble exister des microARN bactériens (NAR 2005, 33:1040-50). Plus une unité de

transcription est courte, plus la prédiction est délicate.

Intégration, dans les outils de prédiction,

des appariements non W-C.

Répertorier les mécanismes antisens régulant l’expression d’ARNm afin d’établir les redondances, servant

d’outils prédictifs