IMPBIO

ACI IMPBio - Projet soutenu en 2003 et 2006


 

L'ARN: de la séquence à la structure

http://fjossinet.u-strasbg.fr/S2S

 

 

Coordinateur

Eric Westhof

Strasbourg UPR9002-CNRS, IBMC

Equipes partenaires :

Responsable équipe



Christine Gaspin



Toulouse INRA

 

poster

Objectifs initiaux

1. Motivations

L’intérêt pour la localisation, la compréhension des modes d’action et l’évolution biologique des molécules d’ARN ne cesse de croître. D’une part, on trouve en effet actuellement dans la littérature un grand nombre de publications faisant état de la découverte de nouveaux petits ARN non codants (ncRNA) qui contrôlent diverses fonctions biologiques essentielles. D’autre part, les structures cristallines du ribosome bactérien et de ses constituants bouleversent notre vision des repliements tridimensionnels de l’ARN. Pour comprendre leur mode d’action et surtout leur mode d’évolution, il nous semble important d’être en mesure de disposer d’outils informatiques permettant de les localiser, puis de les analyser dans un contexte séquentiel et structural. L’intégration et l’analyse des données structurales à l’échelle d’une ou plusieurs séquences homologues, des structures 2D et 3D constituent donc une voie essentielle pour comprendre le mode d’action des molécules d’ARN.

2. Etat de l’art

Il n’existe actuellement aucun environnement intégré permettant d’analyser une molécule d’ARN de la séquence à une représentation 3D de sa conformation spatiale. Un format d’échange (format XML) de l’ensemble des informations caractérisant les différentes étapes et représentations est actuellement en cours de construction (RNAML) mais aucune initiative n’a été entreprise pour offrir un environnement permettant d’intégrer l’ensemble des informations et des outils d’analyse indispensables.

Par contre, un grand nombre d’outils ont été développés indépendamment, et sans souci de connexion future avec des niveaux de complexité autres, pour appréhender chacune des étapes de l’analyse conduisant de la séquence à son modèle 3D.

Parmi les nombreux outils existants, on peut citer les outils issus des développements des différents partenaires du projet sur la prédiction et la représentation de structure secondaire (RNAview, Draw, ESSA, SAPSSARN), sur les alignements et l’analyse de covariations (COSEQ) et sur la modélisation 3D (MANIP, DRAWNA).

3. Objectif du projet

Ce projet vise à développer un environnement permettant d’assouplir l’analyse de ces molécules de la séquence à la structure 3D. Il s’agit plus précisément de proposer un modèle permettant l’intégration des données de séquence (une séquence ou bien un alignement de séquences), de structure secondaire (incorporant la connaissance des différents types d’interactions mises en jeu entre les bases) et de structure 3D. La structuration et le flux des données seront sous le contrôle d’une ontologie de l’ARN qu’il s’agira de créer. Cet environnement s’appuiera sur le modèle proposé et sur la réalisation d’interfaces conviviales déjà développées autour des logiciels MANIP, ESSA ou en cours de développement (RNAview).

4. Compétences et rôle des partenaires impliqués

Compétences

Ce projet s’appuie sur des compétences aussi bien sur la thématique ARN (E. Westhof, IBMC, Strasbourg) qu’en bioinformatique et en informatique (F. Jossinet, IBMC, Strasbourg, C. Gaspin, INRA Toulouse). Les équipes engagées sont bien intégrées dans la communauté ARN nationale et internationale. Ainsi, l’équipe strasbourgeoise héberge le site web de la RNA Society et F. Jossinet en est l’administrateur.

Rôle des partenaires impliqués

Les deux équipes participeront à la réflexion sur la proposition d’un modèle de connexion et d’intégration des données. L’équipe strasbourgeoise sera en charge de la création de l’ontologie et des développements (Doctorant + F. Jossinet). L’équipe toulousaine participera au transfert de compétences sur des outils développés par ailleurs (SnoBoard, ESSA) et réalisera les développements permettant d’adapter ses outils au modèle d’intégration proposé.

6. Références relevant de la thématique

- Leontis NB, Westhof E., Analysis of RNA motifs. Curr Opin Struct Biol. 2003 Jun;13(3):300-8.

- Yang H, Jossinet F, Leontis N, Chen L, Westbrook J, Berman H, Westhof E. Tools for the automatic identification and classification of RNA base pairs. Nucleic Acids Res. 2003 Jul 1;31(13):3450-60.

- Leontis NB, Stombaugh J, Westhof E. The non-Watson-Crick base pairs and their associated isostericity matrices. Nucleic Acids Res. 2002 Aug 15;30(16):3497-531.

- Waugh A, Gendron P, Altman R, Brown JW, Case D, Gautheret D, Harvey SC, Leontis N, Westbrook J, Westhof E, Zuker M, Major F. RNAML: a standard syntax for exchanging RNA information. RNA. 2002 Jun;8(6):707-17.

- Olson WK, Bansal M, Burley SK, Dickerson RE, Gerstein M, Harvey SC, Heinemann U, Lu XJ, Neidle S, Shakked Z, Sklenar H, Suzuki M, Tung CS, Westhof E, Wolberger, C, Berman HM. A standard reference frame for the description of nucleic acid base-pair geometry. J Mol Biol. 2001 Oct 12;313(1):229-37.

- Michel F, Costa M, Massire C, Westhof E. Modeling RNA tertiary structure from patterns of sequence variation. Methods Enzymol. 2000;317:491-510.

- Massire C, Westhof E. MANIP: an interactive tool for modelling RNA. J Mol Graph Model. 1998 Aug-Dec;16(4-6):197-205, 255-7.

- Chetouani F, Monestie P, Thebault P, Gaspin C, Michot B. ESSA: an integrated and interactive computer tool for analysing RNA secondary structure. Nucleic Acids Res. 1997 Sep 1;25(17):3514-22.

- Gaspin C, Westhof E. An interactive framework for RNA secondary structure prediction with a dynamical treatment of constraints. J Mol Biol. 1995 Nov 24;254(2):163-74.

- Massire C, Gaspin C, Westhof E. DRAWNA: a program for drawing schematic views of nucleic acids. J Mol Graph. 1994 Sep;12(3):201-6, 196.

- Muller G, Gaspin C, Etienne A, Westhof E. Automatic display of RNA secondary structures. Comput Appl Biosci. 1993 Oct;9(5):551-61.



Erreur SQL !
SELECT * from tbl_user WHERE pseudo = 'Eric Westhof';
Access denied for user 'www-data'@'localhost' (using password: NO)