Pipeline intégratif multidimensionnel d'analyse de données NGS pour l'étude du devenir cellulaire

Multi-dimensional and integrative pipeline for NGS-based datasets to explore cell fate decisions

• Auteur / Autrice : Mohamed Ashick Mohamed Saleem
• Direction : Hinrich Gronemeyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Bioinformatique et biologie des systèmes
• Date : Soutenance le 30/11/2015
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Kastner
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Kastner
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Vandel, Oliver Bischof

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dissertations universitaires

Bases de données génétiques

Bases de données

Épigénétique

Analyse des données

Bioinformatique

Mots clés libres

Bioinformatique

Normalisation

Epigénétique

Analyse de données NGS

Bioinformatics

Normalization

Epigenetics

NGS analysis

Résumé

L'épigénomique pourrait nous aider à mieux comprendre pourquoi différents types cellulaires montrent différents comportements. Puisque, dans le cadre d'études épigénétiques, il peut êtrenécessaire de comparer plusieurs profils de séquençage, il y a un besoin urgent en nouvelles approches et nouveaux outils pour pallier aux variabilités techniques sous-jacentes. Nous avons développé NGS-QC, un système de contrôle qualité qui détermine la qualité de données et Epimetheus, un outil de normalisation d'expériences de modifications d'histones basé sur les quartiles afin de corriger les variations techniques entre les expériences. Enfin, nous avons intégré ces outils dans un pipeline d'analyse allèle-spécifique afin de comprendre le statut épigénétique de XCI dans le cancer du sein où la perte du Xi est fréquent. Notre analyse a dévoilé des perturbations dans le paysage épigénétique du X et des réactivations géniques aberrantes dans le Xi, dont celles associées au développement du cancer.

Epigenomics would help us understand why various cells types exhibit different behaviours. Aberrant changes in reversible epigenetic modifications observed in cancer raised focus towards epigenetic targeted therapy. As epigenetic studies may involve comparing multi-profile sequencing data, thereis an imminent need for novel approaches and tools to address underlying technical variabilities. Wehave developed NGS-QC, a QC system to infer the experimental quality of the data and Epimetheus, a quantile-based multi-profile normalization tool for histone modification datasets to correct technical variation among samples. Further, we have employed these developed tools in an allele-specific analysis to understand the epigenetic status of X chromosome inactivation in breast cancer cells where disappearance of Xi is frequent. Our analysis has revealed perturbation in epigenetic landscape of X and aberrant gene reactivation in Xi including the ones that are associated with cancer promotion.