Epissage alternatif et homéostasie des métaux chez les plantes : analyse de données RNA-Seq

Abstract

Des études récentes menées sur les mécanismes d'épissage alternatif chez Arabidopsis thaliana suggèrent un lien entre un facteur d’épissage appelé SR45 et certains gènes impliqués dans l’homéostasie du fer. En se liant à des séquences particulières de l'ARN pré-messager, SR45 reconnaît ses cibles et permet le recrutement d'une machinerie d'épissage, le spliceosome, afin d'assurer le retrait des introns et la jonction des exons, des évènements qui caractérisent le phénomène d'épissage.

Sur base de la relation putative entre ce facteur et les voies de régulation du fer, une étude de l'épissage alternatif a été conduite sur des individus sauvages et mutants sr45-1 pour différentes conditions en fer.

Parallèlement à l'avènement des séquenceurs à haut débit, les outils d'analyse ont évolué et les méthodologies se sont multipliées. Aujourd'hui, les protocoles d'étude de l'épissage alternatif de données RNA-seq sont légion - ceci s'explique notamment par l'abondance de programmes qui peuvent intervenir à une étape donnée des analyses, leur intercompatibilité ou encore la question biologique adressée.

L’objectif de ce mémoire comprend la conception d'un pipeline adapté à l'étude de l'épissage alternatif différentiel chez A. thaliana et son application aux données expérimentales.

La première étape consiste à détecter les nouveaux variants et transcrits issus des génotypes et conditions étudiés et d'enrichir les annotations existantes. Les données relatives à seize individus A. thaliana pour des génotypes sauvages ou mutants sr45-1 et des conditions contrôle ou carence en fer, avec quatre réplicats biologiques, ont été séquencées et alignées sur un génome de référence. Les transcriptomes des différents échantillons ont été reconstruits et assemblés par groupe de réplicats. Les transcrits extraits ont été comparés avec des annotations de référence. Les nouvelles annotations ont été filtrées et les nouveaux isoformes ou transcrits potentiels ont été ajoutés aux annotations. Un nouvel alignement des échantillons a été réalisé avec les annotations enrichies. Sur base de ces résultats, les transcrits ont été quantifiés et les analyses des gènes et transcrits différentiellement exprimés ont été menées. Conjointement, l'analyse de l'épissage alternatif différentiel a été conduite entre les différents génotypes et conditions sur base des alignements des échantillons.