Les unités du département de Génomes et Génétique
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Unité Biologie des bactéries intracellulaires
Carmen BUCHRIESER Mots-clés: Legionella pneumophila, Legionella longbeachae, Legionella sp, génomique, biodiversité pathogenicité, virulence, régulation génétique. en savoir plus |
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Thématique : Les Légionelles sont des bactéries environnementales et des pathogènes opportunistes car elles peuvent provoquer la maladie du Légionnaire, une infection pulmonaire grave dont le taux de mortalité peut atteindre 30%. Notre Unité a pour objectif d’élucider et de caractériser les bases génétiques de la virulence des Légionelles, et de mieux comprendre la relation entre la virulence et la diversité génétique de ces bactéries intracellulaires. Nous étudions les mécanismes responsables de cette diversité ainsi que le rôle que celle-ci joue dans l’infection et l’adaptation à l’environnement. Nous étudions comment Legionella adapte et régule son cycle de vie entre un hôte eucaryote et l’environnement. Nous utilisons une approche d’épidémiologie génomique et de génomique comparative pour identifier de nouveaux facteurs de virulence de Legionella pneumophila et Legionella longbeachae. Ceux-ci sont ensuite étudiés et caractérisés par des approches de biologie moléculaire et cellulaire et par des modèles d’infection in vitro et in vivo, afin de comprendre leurs fonctions lors de l’infection intracellulaire. |
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| Unité Biologie et Pathogénicité fongiques Christophe d’ENFERT Mots-clés: Candida albicans, antifongiques, morphogenèse, MLST, génétique des populations, recombinaison. |
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Thématique : L’Unité Biologie et Pathogénicité Fongiques utilise des approches post-génomiques et génétiques pour étudier différents aspects de la biologie de la levure pathogène opportuniste Candida albicans, responsable de la majorité des infections fongiques. La plasticité du génome est étudiée en vue d’évaluer sa contribution au succès de C. albicans en tant que commensal ou pathogène. Les mécanismes mis en jeu lors de la formation de biofilms sont caractérisés au niveau moléculaire, avec en particulier l’objectif de comprendre comment ces communautés microbiennes acquièrent une résistance élevée aux antifongiques. Enfin, la morphogenèse de C. albicans, qui joue un rôle clef dans le processus infectieux, est étudiée en se focalisant sur la caractérisation de protéine-kinases et de leurs cibles par des approches chimio-génétiques. |
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Unité Dynamique du Génome
Benoît ARCANGIOLI Mots-clés : Empreinte chromosomique; levure; changement de type sexuel. en savoir plus |
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| Thématique : Profil du changement de type sexuel (Klar, 1990). P (Plus) et M (Minus) indiquent le type sexuel de la cellule et le suffixe u et s indiquent le potentiel de changement lors de la prochaine division (u: pas de changement; s: changement). Par simplicité, le lignage P est montré, celui de M étant identique. Deux divisions successives sont nécessaires pour le premier changement. Ce profil de division asymétrique est similaire à celui qui est observé chez les cellules souches des eucaryotes supérieurs. |
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| Unité Génomique des Interactions Moléculaires Alain JACQUIER Mots-clés : Saccharomyces cerevisiae, métabolisme des ARN, ARN non-codants, maturation des ARN, contrôle de qualité des ARN, dégradation des ARN, biogenèse des ribosomes. en savoir plus |
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Thématique : La synthèse, la maturation, le transport et la dégradation des ARN sont des mécanismes essentiels pour l’expression des gènes. Nous utilisons pour l’étude de ces mécanismes la levure Saccharomyces cerevisiae comme modèle de cellule eucaryote. Nous nous intéressons plus particulièrement à la maturation de divers ARN (messagers, non-codants, ribosomiques), aux mécanismes responsables du contrôle de leur qualité ainsi qu’au rôle de certains ARN non-codants. |
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| Unité Génétique Évolutive Humaine Lluis QUINTANA-MURCI Mots-clés : Génomique humaine; génétique des populations; maladies complexes. en savoir plus |
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Thématique :L’étude de la variabilité du génome humain nous permet de mieux comprendre l’histoire de notre espèce et, à terme, de faciliter l’identification des gènes responsables de maladies complexes. Notre activité de recherche comprend deux sections complémentaires visant à étudier, par des approches de génétique évolutive et de populations, le poids sur la variabilité du génome humain de la démographie d’une part et de la sélection naturelle d’autre part. Nous concentrons nos études sur la détection de la sélection naturelle dans de gènes impliqués dans la réponse immunitaire afin d’identifier des gènes ayant joué un rôle majeur dans la défense de l’hôte humain contre les agents infectieux.
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| Unité Physique des systèmes biologiques Massimo VERGASSOLA Mots-clés: Modélisation; bioinformatique; systèmes biologiques complexes; motilité. en savoir plus |
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| Thématique:Les processus physiques jouent un rôle essentiel pour la dynamique des systèmes biologiques, en définissant les limitations et les possibilités intrinsèques pour l’évolution des organismes vivants. La compréhension de ces processus et leur relation avec la génétique des organismes est cruciale, aussi bien d’un point de vue fondamental que pratique. Ces questions trouvent leur vivier naturel dans les données biologiques qui sont actuellement assemblées à des niveaux de détails qui ont un caractère de plus en plus quantitatif. L’activité de recherche de notre groupe porte sur ces questions générales, qui sont approchées par l’analyse d’un ensemble divers de problèmes biologiques. Les outils employés vont de la théorie, surtout de la physique statistique hors équilibre et les processus stochastiques, au développement et l’application de méthodes de simulation numérique, ainsi que des expériences de laboratoire de petite taille. Les sujets d’intérêt présent tournent autour du thème de la motilité des organismes vivants, aussi bien dans ses aspects mécaniques que de signalisation, et son impact sur la structuration des populations et des colonies. | |
| Unité Pathogénomique Mycobactérienne Intégrée Roland BROSCH Mots-clés: évolution; génomique; pathogenèse; mycobactéries; tuberculose; mycolactone. en savoir plus |
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| Thématique: Le principal thème de recherche de l’UP-PMI est l’analyse du pouvoir pathogène des mycobactéries responsables de la tuberculose et de l’ulcère de Buruli en relation avec l’information génétique encodée dans leur génome. Cette approche intégrée a pour but d’identifier les facteurs majeurs qui ont contribué à l’évolution des mycobactéries pathogènes envers leurs hôtes. Ces informations ont une importance-clé pour le développement de nouveaux outils diagnostiques, prophylactiques et thérapeutiques contre ces fléaux majeurs de l’humanité. | |
| Unité Génétique Moléculaire des levures Bernard DUJON Mots-clés: Génomique comparative des levures; architecture chromosomique; plasticité chromosomique. en savoir plus |
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| Thématique:L’ unité a contribué au programme historique de séquençage du génome de la levure de boulangerie, Saccharomyces cerevisiae, et est à l’origine des études de génomique comparative sur les levures hémiascomycètes (levures bourgeonnantes). Nos travaux impliquent un échange régulier entre les découvertes mécanistiques, issues des expériences de génétique sur S. cerevisiae, et les hypothèses évolutives, issues des comparaisons de séquences entre génomes de levures. Les axes de recherche concernent l’étude des mécanismes moléculaires de la plasticité du génome (recombinaison, réplication, réparation des cassures d’ADN, création/perte de gènes…) et des déterminants de l’architecture nucléaire. | |
| Unité Génétique Mycobactérienne Brigitte GICQUEL Mots-clés: Génomique des mycobactéries; tuberculose. en savoir plus |
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| Thématique:L’Unité de Génétique Mycobacterienne a été pionnier dans le développement d’outils génétiques pour étudier Mycobacterium tuberculosis. Ils identifient les facteurs du pathogène et de l’hôte jouant un rôle au cours de l’infection ou de la vaccination et les gènes de réparation de l’ADN jouant un rôle dans la stabilité du génome et l’évolution des isolats cliniques, en particulier ceux résistants aux antibiotiques. | |
| Unité Plasticité du Génome Bactérien Didier MAZEL Mots-clés: Integron, recombinaison spécifique de site, structure du chromosome, biologie synthétique, ADN simple brin, résistance aux antibiotiques, génomique, Vibrio, transfert génétique horizontal en savoir plus |
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Thématique: Nous nous intéressons aux mécanismes qui gouvernent la variabilité des génomes bactériens en termes de contenu génétique et d’organisation physique, ainsi qu’aux propriétés adaptatives que cette variabilité confère. Nos deux thèmes de recherches principaux sont les intégrons, un système de capture de gènes répandus chez les bactéries à Gram négatif et qui joue un rôle majeur dans les phénomènes de résistance à de multiples antibiotiques, et l’étude de l’organisation et de la variabilité des génomes à deux chromosomes que l’on trouve chez toutes les espèces de du genre Vibrio.
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Laboratoire de Biologie Systémique
Benno SCHWIKOWSKI Mots-clés: bioinformatique, biologie des systèmes, intégration de données. en savoir plus |
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| Thématique: La thématique de recherche de l’équipe de Biologie Systémique consiste à concevoir et à développer des approches avancées et dédiées pour l’analyse de données biologiques en prenant l’avantage des technologies de criblage à haut débit. Notre expertise s’étend sur deux domaines. D’abord, les expériences de spectrométrie de masse à haut débit requièrent actuellement de nouvelles approaches adaptées pour analyser efficacement un ou plusieurs échantillons. Nous intervenons dans leur conception. Ensuite, nous développons des approches mathématiques pour la structuration et l’exploitation efficace d’un ensemble d’expériences pour des questions biologiques précises. Ces méthodes peuvent en conséquence être implémentées dans des logiciels informatiques. Dans la plupart de nos études, nous utilisons la levure Saccharomyces cerevisiae en guise de modèle pour la modelisation. | |
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Laboratoire Evolution et Génomique Bactérienne
Philippe GLASER Mots-clés : Evolution, transferts horizontaux, élément transposable, génomique des populations, spécificité d’hôte, streptocoques
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| Thématique : Nous étudions l’évolution et la diversité génomique des streptocoques en nous focalisant sur deux espèces pathogènes opportunistes : Streptococcus agalactiae et le groupe bovis. Nous considérons à la fois les phénomènes de macroévolution au niveau du genre et de microévolution au niveau d’un clone au cours de l’infection. Nos objectifs spécifiques sont (i) de caractériser au niveau génomique la structure des populations de ces espèces pathogènes (ii) de définir les évènements génétiques (transferts horizontaux, délétions, insertions et duplications) menant à cette diversité et les mécanismes moléculaires sous-jacents (iii) de définir les bases génétiques de la spécificité d’hôte et de la transition du commensalisme vers la virulence et (iv) de caractériser les réseaux de régulation et leur variabilité au sein des populations de S. agalactiae Pour atteindre ces objectifs, nous combinons des méthodes génomiques, bioinformatiques, de biologie moléculaire et de microbiologie et collaborons avec des bio-informaticiens et des microbiologistes cliniques. | |
| Groupe Génomique Évolutive des microbes Eduardo P C ROCHA Mots-clés : bioinformatique, écologie évolutive, microbiologie, génomique comparative en savoir plus |
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Thématique:
Nos activités scientifiques portent sur l’analyse bioinformatique des génomes, au carrefour de l’évolution moléculaire de la génétique des populations et de la génétique moléculaire. Nous nous intéressons à trois grandes questions : 1) la compréhension des éléments d’organisation des génomes 2) le rôle des éléments capables de bouleverser cette structure 3) l’inférence de processus populationnels à partie de l’analyse de génomes proches et ce qu'ils montrent sur l'écologie des bactéries |
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PF1 Génomique Christiane BOUCHIER Mots-clés: Séquençage nouvelle génération (HiSeq 2000, Illumina), génomes de micro-organismes en savoir plus |
| Thématique:La plate-forme Génomique (PF1) réalise des projets de séquençage de génomes de microorganismes en utilisant la technologie de séquençage nouvelle génération Illumina (HiSeq 200). Les projets en collaboration avec les entités de recherche de l'Institut Pasteur et des Instituts du réseau sont centrés sur les microorganismes modèles et les pathogènes. |
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| PF2 Transcriptome et Epigénome Jean-Yves COPPÉE Mots-clés: Séquençage nouvelle génération, puces à ADN, transcriptome, épigénome en savoir plus |
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| Thématique : La plate-forme puces à ADN (PF2) a pour mission de développer des approches à haut débit (telles que puces à ADN et séquençage nouvelle génération) pour des analyses du transcriptome (analyse de l’expression des gènes, cartographie complète du transcriptome, étude des petits ARNs) et de l’épigénome. Elle prend en charge des projets centrés sur les microorganismes modèles, les pathogènes ainsi que les eucaryotes supérieurs et visant a étudier la biologie du développement, les relations hôtes-pathogènes ainsi que les interactions entre les pathogènes et leur environnement. | |
| Groupe bio-informatique pour l'analyse génomique Ivan MOSZER Mots-clés: Bioinformatique; bases de données; annotation de génomes; analyse des génomes. en savoir plus |
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Thématique:La plate-forme met en oeuvre des méthodologies et outils informatiques pour la gestion et l’analyse des données génomiques : annotation et réannotation de génomes microbiens (développement d’un logiciel dédié -- CAAT-Box -- et collaborations avec diverses unités) ; base de données et environnement web intégré pour l’analyse des génomes microbiens (GenoList) ; stockage et interprétation de données transcriptomiques (GenoScript) ; développement et application de nouvelles méthodes d’analyse phylogénétique des génomes. |
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| Groupe à 5 ans Régulation spatiale des fonctions génomiques Romain KOSZUL Mots-clés: architecture chromosomique ; réplication ; organisation ; cytosquelette ; plasticité chromosomique ; levure |
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| Thématique : Les objectifs de l’équipe RSFG sont de contribuer à la compréhension des interactions entre propriétés physiques des chromosomes, dynamique nucléaire, et fonctions biologiques. Nous sommes particulièrement intéressés par l'étude de l’influence sur la stabilité génomique de l’organisation spatiale du génome de levure au cours du cycle cellulaire. Travaillant essentiellement avec la levure Saccharomyces cerevisiae, nous utilisons en routine et développons des techniques post-génomiques (dérivées du Hi-C, par exemple), de génétique, et d'imagerie quantitative. Certains projets sont menés en collaboration avec physiciens et mathématiciens, sur le campus de l'Institut ou à l’extérieur. | |
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Unité de Génétique fonctionnelle des maladies infectieuses
Anavaj SAKUNTABHAI Mots-clés: Génétique humaine, Epidémiologie génétique, Etude de génétique fonctionnelle, Paludisme, Dengue, Transmissibilité, Approche de “Data mining”, Epistasis, Interactomes, Etude génétique de liaison et d’association sur le génome entier. |
Thématique : Notre Unité étudie les bases génétiques de la sensibilité à 2 maladies infectieuses humaines majeures transmises par un moustique: le paludisme et la dengue. Notre objectif est de non seulement identifier de nouveaux gènes contrôlant différents aspects de ces infections comme la présentation clinique ou la transmissibilité mais aussi de comprendre comment les différents allèles de ces gènes affectent ces phénotypes. L’identification des facteurs majeurs contrôlant les phénotypes d’intérêt devient extrêmement difficiles quand le nombre de gènes de sensibilité augmente et que des interactions entre ces gènes apparaissent. Pour tenter de résoudre ces problèmes, nous sommes entrain de développer une double approche: 1°une plateforme en mathématique. Les données d’épidémiologie génétique y seront étudiées afin de générer de nouvelles hypothèses et des modèles prédictifs du risque infectieux;2° des modèles d’infections cellulaires couplés à des méthodes de génomique fonctionnelle. Les interactions entre bio-marqueurs y seront étudiées expérimentalement. Nous espérons que ces 2 approches associées nous permettront de mieux analyser nos données génétiques d’association et de liaison sur le génome entier. |
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Plateforme de Génotypage des Eucaryotes
Béatrice REGNAULT Mots-clés: Eucaryotes, génotypage, CNV, séquençage de l’exome entier, SNV, Indels courts |
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| Thématique : S’adressant à la communauté scientifique, la Plate-Forme de Génotypage des Eucaryotes propose des technologies à haut débit pour l’analyse de la variabilité des génomes eucaryotes. Ces technologies comprennent le génotypage de marqueurs bi-alléliques pour l’analyse de SNP (Single Nucleotide Polymorphisms) et l’analyse des variants en nombre de copies (CNV) à l’échelle du génome humain (puces Illumina Infinium) ou de régions génomiques d’intérêt pour tout organisme modèle (chimie Illumina GoldenGate). Le séquençage massif du génome (Illumina HiSeq2000) permet la découverte de variants de type SNV (Single Nucleotide Variants) et de courts Indels, après la capture spécifique de 1.5 % du génome humain/murin codant pour les protéines (Whole-Exome Sequencing) ou la capture de grandes régions ciblées (Targeted Sequencing). La plate-forme est impliquée dans le développement et la mise à disposition d’outils pour l’analyse bio-informatique des données |
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