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Plate-forme d'Exploration du métabolisme : des gènes aux métabolites

https://www.clermont.inra.fr/plateforme_exploration_metabolisme

Recherches

Recherche propre et innovation

Le développement du potentiel d'exploration et d'analyse de la plate-forme concerne l'ensemble de ses composantes et il est au service de 2 finalités :

  1. L'identification de biomarqueurs reliés au statut nutritionnel, à la survenue de pathologies, à la qualité et à la composition des aliments.
  2. L'étude des mécanismes de régulation des processus cellulaires aux niveaux hiérarchiques (transcription, traduction) et métabolique.

Métabolome

Les développements méthodologiques se rapportent à la préparation des échantillons, à l'analyse des métabolites, à leur identification et au traitement des signaux.          

En fluxomique, les développements concernent principalement la quantification des enrichissements isotopiques par des approches MS/MS dans le but d'accroître la sensibilité et la spécificités des mesures. Plusieurs projets en cours sont associés à cette démarche

  • Etude du métabolisme splanchnique des acides aminés soufrés (collaboration UNH NSP-D Dardevet) dans le cadre d'une Action Nationale structurante
  • Identification et mesures d’enrichissements d’acides gras par spectrométrie de masse. (Collaboration avec la plateforme Plate-Forme Lipides-Arômes de Dijon et équipe Métabolisme Lipidique et Energétique de l’UNH. dans le cadre du projet ANR Transqual.
  • Mesures d’enrichissements au sein de protéines isolées sur gels électrophorétiques. (collaboration MLE - S Walrand)

En Métabolomique, les développements méthodologiques concernent la validation des méthodes d’analyse sur différentes matrices biologiques, ainsi que l'automatisation du traitement des données. L'ensemble de cette démarche s'inscrit dans la nécessité ressentie au niveau international de normaliser les méthodes d'analyse et de constituer des bases de données fiables pour l'identification des métabolites. La plate-forme participe à cet effort à travers différents projets:

  • Approches Métabonomiques par Spectrométrie de Masse en Collaboration avec le CEA Saclay
  • Recherche de marqueurs précoces des dysrégulations métaboliques associées à la prise de poids par une approche métabonomique (Projet ANR)
  • Identification de peptides bioactifs par métabonomique dans les plasmas et digestats

Protéome

Les développements méthodologiques concernent principalement l'extraction, la séparation et l'identification par LC-MS/MS de protéines de l'enveloppe cellulaire de bactéries à Gram positif et des protéines de membrane de cellules musculaires.

Transcriptome

Les principaux développements sont centrés sur l’optimisation des procédures d’analyses transcriptomiques utilisant des microarrays de différents programmes concernant la microbiologie -Prosafebeef (UE), Genoferment (ANR)-, la nutrition humaine -Flavo (UE), Agruvasc (ANR)- et l’élevage notamment en relation avec la qualité des produits -Lipgene (UE), Musclon (ANR), Mugene (ANR), Genomilkfat (ANR)-. L'analyse de micro-ARN (miRNA) connus depuis peu pour leur rôle dans la régulation de l’expression génique est prévue dans le cadre d’un programme ANSSD du département AlimH. A terme, l'utilisation programmée de la technologie des cartes microfluidiques pour la quantification des ARN par RT-PCR en temps réel, nécessitera une phase de développement.

Traitement et exploitation des données

La Plate-Forme développe depuis 2007 un système d'information de type LIMS spécifique (projet LifeGrid) et bâtit une base de données métabolomique. Cette action inclut la constitution d'une gestion informatisée de la traçabilité de l'ensemble des analyses réalisées par la Plate-Forme, le développement d'une interface web faciliatant l'accès au système d'information et l'intégration d'outils statistiques et bioinformatiques.

La plate-forme est partenaire du projet MetabDb conduit par le CBiB dont l'objet est la conception d'un module dédié à la gestion des données de métabolomique. Ce module pourra être utilisé comme une base de données indépendante et/ou s’intégrer dans un système d’information global comportant la gestion des informations relatives aux échantillons et des modules dédiés aux données fournies par d’autres analyses (transcriptomiques, protéomiques, …).