Approche microarray chez la levure Saccharomyces cerevisiae

Thèmes abordés

Microarray, environnement R, analyse statistique, méthode de newton, méthode de chen, matrice de données

Résumé du document

Les levures sont des organismes unicellulaires eucaryotes anaérobies facultatifs. Cependant, elles ne peuvent se développer en anaérobiose que si le milieu de culture contient de l'ergostérol, qu'elles ne peuvent synthétiser qu'en aérobiose.
Saccharomyces cerevisiae est étudié afin de mieux comprendre ce phénomène.
Le transporteur de l'ergostérol, présent dans la membrane plasmique, a été étudié afin de l'identifier. Pour cela, le phénomène d'exclusion aérobie des stérols a été levé par création d'une banque d'ADN génomique qui a ensuite été utilisée pour transformer une souche de levure. Après transformation, les cellules ont été placées en aérobiose, sur milieu complet contenant un inhibiteur de la voie de biosynthèse des stérols. Un clone s'est développé sur ce milieu et contient le gène SUT1 dans son plasmide. Ce gène code une protéine nucléaire qui aurait un rôle de facteur de transcription. Cette protéine activerait le ou les gènes des protéines permettant le transport des stérols à travers la membrane plasmique. Les différences d'expression génique entre la souche sauvage et cette même souche transformée par le plasmide portant SUT1 ont été recherchées par approche microarray.
La technique de microarray permet de comparer l'expression d'un gène donné dans deux conditions différentes. Après extraction d'ARNs et RT PCR, l'ADNc est marqué avec deux fluorochromes propres à chaque condition. Cet ADN marqué est ensuite déposé sur une lame de microarray présentant à sa surface des sondes oligonucléotidiques dans différents puits. L'ADN déposé va s'hybrider avec les sondes qu'il reconnait comme cibles, émettant alors de la fluorescence. L'intensité de fluorescence émise est ensuite détectée avec un lecteur de plaques de microarray.
L'environnement R est utilisé par la suite pour analyser les résultats de microarray. Cet environnement est une suite intégrée de logiciels utilisée pour la manipulation de données, le calcul et l'affichage graphique.

Extraits

[...] La fonction de la protéine codée par chaque gène candidat a été analysée grâce à un outil de recherche du site yeastgenome. Sachant que le facteur de transcription SUT1 activerait le ou les gènes des protéines permettant le transport des stérols à travers la membrane plasmique, seules les protéines membranaires codées par les gènes candidats ont été sélectionnées (tableau en Annexe protéines membranaires ont été trouvées sur les 198. Seuls 3 protéines semblent se rapprocher de la fonction attendue : YJR150c ; une mannoprotéine de la paroi cellulaire exprimée en conditions anaérobies, réprimée en conditions anaérobies et impliquée dans le transport du stérol. [...]

[...] Le trafic des stérols chez la levure Saccharomyces cerevisiae est étudié afin de mieux comprendre ce phénomène. Le transporteur de l'ergostérol, présent dans la membrane plasmique, a été étudié afin de l'identifier. Pour cela, le phénomène d'exclusion aérobie des stérols a été levé par création d'une banque d'ADN génomique qui a ensuite été utilisée pour transformer une souche de levure. Après transformation, les cellules ont été placées en aérobiose, sur milieu complet contenant un IBS (inhibiteur de la voie de biosynthèse des stérols) ainsi que de l'ergostérol. [...]

[...] Il contient notamment : une gestion et un stockage efficaces des données des opérateurs pour les calculs sur les tableaux, notamment dans les matrices une grande collection d'outils intégrés d'analyse de données intermédiaires, des installations graphiques pour l'analyse de données, un langage de programmation développé, simple et efficace qui comprend des fonctions récursives définies par l'utilisateur et des installations d'entrée et de sortie. Analyse par l'environnement R Le package sma (statistical for microarrays analysis) contenant les fonctions à analyser a été chargé dans l'environnement R. Pour avoir accès aux fichiers d'aide en HTML décrivant toutes les fonctions du package, la fonction >help.start() a été tapée à la console. [...]

[...] Ces deux gènes ont un rôle essentiel dans la régulation du transport et de la biosynthèse des stérols chez la levure Saccharomyces cerevisiae en condition anaérobie. Conclusion La technique de microarray a été utilisée pour analyser l'expression du gène SUT1 dans des conditions anaérobies pour la souche sauvage et pour la souche transformée par un plasmide surexprimant ce gène. Les résultats obtenus ont été analysés à l'aide de l'environnement R et ont permis d'identifier les gènes candidats codant pour des protéines susceptibles d'interagir avec celle codée par le gène SUT1. [...]

[...] Cela permet de spécifier les paramètres de la lame sur laquelle a été faite l'expérience. Le spotter utilisé dans l'expérience est un bloc contenant 20x20 pointes en acier. Chaque pointe récupère l'ADN de l'ORF (cadre de lecture ouvert) et le dépose sur la lame. A chaque étape ORFs sont déposés simultanément : la grille étant un carré de 20x20. Pour une lame, le spotter dépose l'ADN sur 8 grilles dans le sens de la longueur, et 4 grilles dans le sens de la largeur : on a donc 12800 ORFs déposés. [...]