{"id":87,"date":"2018-02-20T15:09:00","date_gmt":"2018-02-20T15:09:00","guid":{"rendered":"https:\/\/website.prod.unilu.spikeseed.cloud\/fr\/news\/la-modelisation-du-metabolisme-devient-tridimensionnelle\/"},"modified":"2018-02-20T15:09:00","modified_gmt":"2018-02-20T15:09:00","slug":"la-modelisation-du-metabolisme-devient-tridimensionnelle","status":"publish","type":"news","link":"https:\/\/www.uni.lu\/fr\/news\/la-modelisation-du-metabolisme-devient-tridimensionnelle\/","title":{"rendered":"La mod\u00e9lisation du m\u00e9tabolisme devient tridimensionnelle"},"content":{"rendered":"

Un consortium international a d\u00e9velopp\u00e9, avec la participation significative des chercheurs du Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB), le premier mod\u00e8le informatique prenant en compte la 3D dans la repr\u00e9sentation des processus m\u00e9taboliques humains.<\/p>

Pour ce faire, les scientifiques ont int\u00e9gr\u00e9 les structures tridimensionnelles de plus de 4\u00a0000 produits m\u00e9taboliques, ou m\u00e9tabolites, et de pr\u00e8s de 13 000 prot\u00e9ines au sein d\u2019un mod\u00e8le informatique pr\u00e9existant. Ils ont \u00e9galement ajout\u00e9 un volume consid\u00e9rable d\u2019informations g\u00e9n\u00e9tiques et chimiques dans la base de donn\u00e9es du mod\u00e8le utilis\u00e9e pour simuler le m\u00e9tabolisme. Le nom de ce nouvel outil informatique, r\u00e9cemment mis \u00e0 disposition de la communaut\u00e9 biom\u00e9dicale, est Recon3D. Les r\u00e9sultats des chercheurs sur Recon3D sont publi\u00e9s dans le journal Nature Biotechnology<\/a> (doi:10.1038\/nbt.4072<\/a>).<\/p>

\n \n\"\"\n

\n Recon3D est disponible sur vmh.live, Virtual Metabolic Human database. <\/p>\n <\/figure>

Les mod\u00e8les informatiques ne cessent de prendre de l\u2019importance dans la recherche scientifique. Ils rendent tangibles les connaissances qui sont d\u00e9j\u00e0 \u00e0 disposition, aidant ainsi les chercheurs \u00e0 formuler des hypoth\u00e8ses pr\u00e9cises et \u00e0 travailler sur des probl\u00e8mes cibl\u00e9s. Pour cr\u00e9er de tels mod\u00e8les, les scientifiques analysent les publications et bases de donn\u00e9es existantes sur un sujet donn\u00e9, et int\u00e8grent ces informations dans leur mod\u00e8le.<\/p>

C\u2019est ce qui se passe pour la recherche sur le m\u00e9tabolisme humain, comme l\u2019explique le Prof. Ines Thiele, responsable du groupe de recherche Molecular Systems Physiology au LCSB de l\u2019Universit\u00e9 de Luxembourg et b\u00e9n\u00e9ficiaire d’une bourse ATTRACT du Fonds national de la recherche (FNR) :\u00a0\u00ab\u00a0Pour le pr\u00e9d\u00e9cesseur de Recon3D, Recon 2, une large \u00e9quipe constitu\u00e9e de groupes de recherche de diff\u00e9rentes disciplines a rassembl\u00e9 un gigantesque volume de donn\u00e9es sur le g\u00e9nome, les activit\u00e9s m\u00e9taboliques chimiques et les propri\u00e9t\u00e9s physiologiques de l\u2019organisme humain.\u00a0\u00bb Cette base de donn\u00e9es a \u00e9t\u00e9 de nouveau consid\u00e9rablement \u00e9largie pour Recon3D<\/strong>, rapporte Ines Thiele.<\/p>\n

\nUn mod\u00e8le informatique des processus m\u00e9taboliques humains<\/h2>\n

Ce qui rend ce nouveau mod\u00e8le informatique unique, c\u2019est l\u2019int\u00e9gration de donn\u00e9es sur la structure tridimensionnelle des prot\u00e9ines et des m\u00e9tabolites. Le Dr Ronan Fleming, responsable du groupe Systems Biochemistry du LCSB, en charge de l\u2019int\u00e9gration des donn\u00e9es structurelles des m\u00e9tabolites dans Recon3D, explique\u00a0: \u00ab\u00a0Jusqu\u2019ici, nous \u00e9tions en mesure de dire, pour une r\u00e9action m\u00e9tabolique donn\u00e9e, que les substances A et B se transformaient en substances C et D. D\u00e9sormais, nous savons pr\u00e9cis\u00e9ment quels sont les atomes de chaque substance, comment ces atomes sont agenc\u00e9s au d\u00e9part, et o\u00f9 ces m\u00eames atomes se trouvent dans les produits \u00e0 la fin de la r\u00e9action chimique.<\/strong>\u00a0\u00bb<\/p>

Pour rendre cela possible, les chercheurs ont d\u2019abord d\u00fb chercher un programme de calcul, on parle d\u2019algorithme, capable d\u2019importer avec pr\u00e9cision dans Recon3D les informations sur les structures 3D issues de la litt\u00e9rature. Pour le trouver, l’\u00e9quipe de Ronan Fleming a \u00e9tudi\u00e9 les structures mol\u00e9culaires des r\u00e9actifs pr\u00e9sents au d\u00e9part d’une s\u00e9rie de r\u00e9actions chimiques, puis a d\u00e9termin\u00e9 l’emplacement de chaque atome \u00e0 la fin des r\u00e9actions. Ils ont ensuite test\u00e9 plusieurs algorithmes sur ces m\u00eames r\u00e9actions m\u00e9taboliques afin d\u2019identifier ceux obtenant les meilleures pr\u00e9dictions. Le Dr Fleming rapporte\u00a0: \u00ab\u00a0Gr\u00e2ce \u00e0 ces r\u00e9sultats, nous avons pu importer dans le mod\u00e8le informatique les structures de plus de 4\u00a0000 m\u00e9tabolites, et ce avec une grande pr\u00e9cision.\u00a0\u00bb De leur c\u00f4t\u00e9, les chercheurs de l\u2019Universit\u00e9 de Californie aux \u00c9tats-Unis, ont contribu\u00e9 \u00e0 Recon3D en ajoutant des donn\u00e9es sur pr\u00e8s de 13 000 structures de prot\u00e9ines, \u00e9tablissant ainsi un lien entre biologie structurale et biologie des syst\u00e8mes<\/strong>.<\/p>\n

\nUn mod\u00e8le informatique plus complet disponible pour tous les chercheurs<\/h2>\n

Le Prof. Thiele r\u00e9sume les possibilit\u00e9s qu\u2019offre le nouveau mod\u00e8le informatique<\/strong>\u00a0: \u00ab\u00a0Recon3D nous permet maintenant d\u2019\u00e9tudier avec plus de pr\u00e9cision des processus m\u00e9taboliques, ceux par exemple qui se d\u00e9roulent diff\u00e9remment chez des patients atteints de la maladie de Parkinson et chez des personnes saines.\u00a0\u00bb Le Dr Andreas Dr\u00e4ger du Centre de Bioinformatique de l\u2019Universit\u00e9 de T\u00fcbingen (ZBIT) a de plus standardis\u00e9 le format de Recon3D afin que d\u2019autres chercheurs puissent utiliser le mod\u00e8le pour travailler sur leurs propres projets. \u00ab\u00a0Recon3D pose les bases pour cr\u00e9er des mod\u00e8les sp\u00e9cifiques \u00e0 chaque type de cellule, permettant ainsi de simuler sur ordinateur le fonctionnement des diff\u00e9rents tissus dans tout l\u2019organisme, \u00bb explique Andreas Dr\u00e4ger. Il continue\u00a0: \u00ab Cela pourrait aider \u00e0 mieux comprendre les interactions entre les pathog\u00e8nes, comme les bact\u00e9ries et les virus, et leur h\u00f4te humain.\u00a0\u00bb Le Dr Fleming ajoute \u00e9galement que, gr\u00e2ce aux structures 3D des m\u00e9tabolites et des prot\u00e9ines int\u00e9gr\u00e9es dans Recon3D, il est d\u00e9sormais possible de suivre, \u00e0 l\u2019\u00e9chelle des atomes, comment une mutation g\u00e9n\u00e9tique affecte le d\u00e9veloppement d\u2019une maladie. \u00ab\u00a0Cela peut ouvrir des voies compl\u00e8tement nouvelles pour la recherche sur les approches th\u00e9rapeutiques, \u00bb conclut-il.<\/p><\/div><\/section>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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