E23 TRiX: Transcriptomic impact of Xenobiotics

Le plateau TRiX: un des 4 sites de la plateforme Génome & Transcriptome (GeT)

Le plateau GeT-TRiX est un des quatre sites de la plateforme GeT. Toutes les informations relatives à la plateforme GeT sont accessibles sur le site web http://get.genotoul.fr.

Les informations particulières du site GeT-TRiX sont accessibles sur cette page.

La transcriptomique, un outil stratégique pour aborder les questions actuelles en toxicologie

L’étude du transcriptome est devenu un outil courant pour évaluer l’impact de divers stimuli sur les systèmes biologiques. En mesurant l’abondance de milliers de transcrits simultanément via des puces à ADN (ou microarrays), il est possible de révéler des régulations de gènes spécifiques comme de mettre en évidence des modulations coordonnées d’ensembles de gènes impliqués dans une même voie ou fonction biologique. De plus, les développements récents dans le domaine de l’analyse des données transcriptomiques permettent 1) de révéler des impacts subtils affectant des groupes de gènes corégulés, même lorsque leurs variations individuelles peuvent être mises en doute sur le plan statistique et 2) d’intégrer les données de transcriptomique avec d’autres niveaux d’observation (protéome, métabolome, phénotypes, etc.). Ces nouvelles possibilités renforcent les avantages de la transcriptomique pour l’étude des effets de faibles doses et de mélanges de xénobiotiques et permettent de coupler les impacts sur le transcriptome à leurs causes ou conséquences potentielles au niveau des phénotypes.

Depuis leur découverte, les microARNs (ou miRNA) présentent un intérêt croissant, notamment soutenu par l’utilisation d’outils sensibles et robustes pour les étudier (RT-qPCR, microarrays, séquençage NGS). Depuis quelques années, un nombre croissant d’études montrent le rôle des microARNs dans la régulation de processus cellulaires clés et l’émergence de pathologies. Il a été montré que les microARNs sont impliqués dans la régulation post-transcriptionnelle de nombreux gènes et contrôlent différents processus comme l’apoptose, la réparation de l’ADN, la réponse au stress oxydant, le cancer et le développement cellulaire [1]. Ces découvertes ouvrent de nouvelles voies en toxicologie en posant la question de la régulation des microARNs en réponse à l’exposition aux xénobiotiques ou composés toxiques naturels. Ainsi, la régulation de l’expression des microARNs peut représenter des biomarqueurs des tissus et avec plus grand intérêt des biomarqueurs circulants (sang, urine).

Le plateau technique de transcriptomique TRiX au sein du pôle ToxAlim

L’équipe de Toxicologie Intégrative & Métabolisme a développé une expertise forte dans les études transcriptomiques (des macroarrays dédiés aux criblages pangénomiques) et dans l’analyse des données issues des technologies à haut-débit (du prétraitement des données à l’intégration de plusieurs niveaux d’observation).

En se basant sur cette expérience et grâce à un financement de l’INRA et de la Région Midi-Pyrénées (CPER 2007-2013), le plateau technique TRiX (TRanscriptomic impact of Xenobiotics) a été créé en 2010 dans le but de fournir un accès facilité aux outils et conseils en matière d’étude du transcriptome sur puces à ADN Agilent. Le Plateau est membre de la plateforme Génome et Transcriptome (GeT, http://get.genotoul.fr) de la Génopole Toulouse Midi-Pyrénées (GenoToul).

Le plateau propose aux utilisateurs de secteur académique ou privé, et situés au niveau local, national ou internationnal, des solutions d’analyses transcriptomiques sans a priori (par technologies microarray ou RNA-seq) et des solutions d'études ciblées à moyen débit (RT-qPCR en plaque 384 puits).

Lien vers la fiche équipe

Services proposés par le plateau GeT-TRiX

• Analyse microarray "clé en main": de l'échantillon d'ARN total jusqu'au rapport d'analyse statistique

Le plateau dispose d'une plateforme Agilent complète dédiée à l’analyse microarray "gene Expression" (étude du transcriptome) et "microRNA" (étude du miRNome).

Le service comprend ainsi le contrôle qualité des ARNs (bioanalyzer 2100, Dropsense96, nanodrop), les étapes de marquage (kit Low input QuickAmp Labeling, Agilent), d'hybridation sur lames Agilent (8x60K, 4x44K, four Agilent), le lavage et le scan des lames (scanner Agilent G2505C) et l'extraction des données (logiciel Feature Extraction).

Automatisation : débit et homogénéité

Afin de pouvoir répondre aux demandes de projet avec un grand nombre d'échantillons, le plateau a mis en place l'automatisation de la préparation des échantillons (marquages, purification et fragmentation) sur plaque 96 puits à l'aide du robot de distribution Bravo (Agilent). Nous pouvons ainsi produire jusqu'à 96 transcriptomes en parallèle dans un seul processus de 1 jour et demi. L’automatisation nous a permis d’augmenter le débit mais également d’améliorer l’homogénéité des marquages et autres étapes de manipulation des échantillons. Les analyses RNA-seq: pour aller plus loin Le plateau continue de développer un expertise pour proposer un service d'analyse transcriptomique par RNA-seq "clé en main" afin de répondre aux problématiques des équipes de recherche qui souhaitent étudier: les ARNs messagers les petits ARN non codants (miRNA, snoRNA, ...) les ARNs totaux (déplétion des ribosomaux) à partir de très faibles quantités de matériel (<1ng)

Analyse bioinformatique et biostatistique Le plateau a développé un expertise dans l'analyse bioinformatique et biostatistique de données transcriptomiques en utilisant les programmes dédiés aux traitements bioinformatiques ainsi que le logiciel R et les nombreux packages dédiés aux analyses de données omiques. Nous proposons un service d'analyse des données microarray et RNA-seq incluant: le contrôle qualité et trimming des données de séquenage l'alignement des lectures de séquenage sur les génomes de référence la génération des tables d'abondance des transcrits le prétraitement des données de microarray et RNA-seq (contrôles qualités, filtres, normalisation) une analyse différentielle permettant de rechercher des gènes différentiellement exprimés entre conditions biologiques ainsi qu'une analyse fonctionnelle sur les listes de gènes identifiés (classification et analyse d'enrichissement de catégories fonctionnelles GO/voies KEGG).

• Analyse par RT-qPCR 384w

Nous proposons un service d'étude ciblée de l'expression des gènes par RT-qPCR sur appareil ViiA7 (Applied Biotechnologies) en plaque 384 puits. Nous mettons à disposition l'automate de distribution Bravo (Agilent) afin de faciliter la préparation des plaques 384 puits.

[1] Siddeek B. et al. « MicroRNAs as potential biomarkers in diseases and toxicology ». Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen [En ligne]. avril 2014. Vol. 764-765, p. 46‑57. Disponible sur : < http://dx.doi.org/10.1016/j.mrgentox.2014.01.010 >