22 Septembre 2022

La bioinformatique au service des analyses d'identification taxonomique

Le CRA-W a développé une expertise dans le domaine de la bioinformatique et s’est équipé en ordinateurs à haute puissance de calcul pour pouvoir tirer profit de ces nouvelles technologies.

bioinformatique MinION sequencer

Les sciences du vivant ont vu ces dernières années l’avènement de nouvelles technologies de séquençage à haut débit. Celles-ci génèrent d’énormes quantités de données qui ne peuvent plus être traitées manuellement. En conséquence, le CRA-W s’est doté de ressources humaines et technologiques en bioinformatique.

La bioinformatique peut s’appliquer à différents domaines des sciences du vivant comme la génomique (étude de l’ADN), la transcriptomique (étude de l’information génétique exprimée) ou encore la protéomique (étude des protéines) pour ne citer que celles-ci. Le principe de base reste, toutefois, assez similaire pour ces différentes approches : partir de données brutes complexes et y appliquer une série de commandes destinées à traiter celles-ci (nettoyage, alignement de séquences, assignation taxonomique, etc.) et ceci pour pouvoir en tirer des conclusions. Le bioinformaticien est régulièrement mené à écrire des scripts, c’est-à-dire un ensemble de commandes dédiées à une partie du pipeline bioinformatique. Ces scripts sont rédigés dans divers langages de programmation (ex : R, bash, python, etc.) et il n’est pas rare que des scripts rédigés dans différents langages soient utilisés au sein d’un même pipeline.

L’une des plus grandes applications en lien avec la bioinformatique est l’étude d’échantillons par métabarcoding. Par le biais de l’amplification massive de certaines séquences génomiques d’intérêts, la bioinformatique permet de déterminer la composition taxonomique d’échantillons qui peuvent être très différents : spores de champignons collectées dans l’air, pollen, sol, plantes, fèces, produits alimentaires et bien d’autres encore. L’arrivée d’une nouvelle génération de séquenceurs (ex : le séquençage par nanopores sur appareil portatif de type MinION) permettant de séquencer des fragments beaucoup plus longs, élargit le champ des possibilités. Parmi celles-ci, citons une meilleure identification des organismes en présence ou encore le séquençage de génomes complets. Plusieurs équipes du CRA-W ont d’ailleurs récemment acquis des séquenceurs de ce type.

De nombreuses activités en séquençage à haut débit sont menées dans plusieurs unités du CRA-W pour l’étude d’une vaste gamme d’organismes : plantes, animaux (y compris insectes), bactéries, champignons, virus, …

Les compétences en bioinformatique sont proposées à diverses unités du CRA-W ou à d’autres institutions de recherche pour répondre à des besoins d’identification d’espèces en présence ou de caractérisation des communautés microbiennes. Le CRA-W souhaite ainsi se positionner comme un acteur de premier plan pour l’analyse de données obtenues par séquençage à haut débit et en lien avec la recherche agronomique et environnementale.

Contact : Benjamin Dubois, b.dubois@cra.wallonie.be

 

Légende photo : Séquenceur portatif de nouvelle génération acquis par plusieurs équipes du CRA-W.

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