Des pangénomes des microorganismes aux microbiotes
Résumé
Les micro-organismes présentent la plus grande biodiversité avec l’histoire évolutive la plus longue.
Ceci se traduit par une importante dynamique de leurs génomes dont le contenu en gènes est très
variable même parmi les organismes d'une même espèce. Cette plasticité génomique, qui est le
résultat de nombreux échanges par transferts horizontaux, explique la capacité des microbes à être
pathogènes ou à s'adapter à des environnements très diversifiés voire extrêmes.
De par les progrès considérables des technologies de séquençage, nous accédons actuellement à
des millions de séquences de génomes complets dans les banques publiques. Comparer toutes ces
séquences pour en donner du sens biologique constitue un challenge pour la bioinformatique. Ainsi,
le concept de pangénome qui regroupe l’ensemble des séquences partagées par les génomes d’une
espèce offre de nouvelles perspectives pour analyser ces données massives. La modélisation de
ces données sous forme de graphes permet de capturer l’intégralité du contenu en gènes tout en
conservant l’information de voisinage chromosomique qui est un élément clé pour comprendre
l’expression des gènes et le flux des transferts horizontaux. A partir de ces graphes de pangénomes,
des méthodes sont développées pour comparer des milliers de génomes en quelques minutes pour
identifier des régions variables et des groupes de gènes potentiellement liés fonctionnellement.
L’utilisation de ces graphes de pangénomes pour l’étude des microbiotes devrait permettre de mieux
comprendre la dynamique des espèces dans leurs écosystèmes.