Fouille de données méta-omiques pour les biotechnologies environnementales

Type de poste
Dates
Durée du poste
Contrat renouvelable
Contrat non renouvelable
Date de prise de fonction
Date de fin de validité de l'annonce
Localisation
Nom de la structure d'accueil
Adresse

<p><span class="LrzXr">1 Rue Pierre Gilles de Gennes, 92160 Antony</span></p>
ANTONY
France

Contacts
Bize Ariane
Email du/des contacts
ariane.bize@irstea.fr
Description

 

Image retirée.Proposition de stage en analyse de données d’écologie microbienne

Unité Hydrosystèmes et Bioprocédés, Irstea-Antony (92)

http://www.irstea.fr/hban

 

Fouille de données méta-omiques pour les biotechnologies environnementales

 

Disciplines : statistiques, écologie microbienne, biologie moléculaire

Mots-clefs : entrepôt de données, metabarcoding 16S, bioindicateurs

                Les biotechnologies environnementales comprennent notamment les procédés dédiés au traitement et à la valorisation des effluents et déchets organiques (méthanisation, stations d’épuration des eaux usées), qui reposent sur l’activité catalytique de communautés microbiennes complexes, qui s’établissent au sein de ces bioprocédés en fonction des conditions opératoires appliquées. Aussi, le développement des approches méta-omiques (métagénomique, métabolomique, etc) offre des perspectives importantes dans ce domaine. Cela permet en effet d’envisager une compréhension approfondie du fonctionnement des communautés microbiennes, et sur cette base la conception et le développement de bioprocédés novateurs et plus efficients. Toutefois, il existe une grande variété de configurations au sein des bioprocédés, si bien que les conclusions obtenues dans un cas particulier ne peuvent être directement généralisées et transposées à un autre cas. Collecter des données et métadonnées à une grande échelle apparaît donc comme un enjeu clé afin d’identifier des tendances plus robustes, et ainsi de pouvoir traduire les connaissances en sorties opérationnelles.

                Le premier objectif du stage proposé est de construire une démonstration de méta-analyse de données de métabarcoding 16S, afin d’illustrer la pertinence d’outils conviviaux que nous développons actuellement pour le domaine des biotechnologies environnementales. Ils visent notamment à favoriser la collecte de données et l’identification de bioindicateurs. Le premier outil est Deep-omics (« Digital environmental engineering platform for omics data »). Il s’agit d’un entrepôt de données permettant de croiser des données méta-omiques et les métadonnées métier associées. Cet outil permet également de lancer des analyses bioinformatiques standard sur des données sélectionnées. Il va donc permettre de préparer le jeu de données en vue de l’analyse statistique. Le second outil est Easy16S, application Shiny conviviale permettant de réaliser des analyses statistiques interactives de données de métabarcoding 16S ou d’autres données méta-omiques. Il est accessible en ligne sur le site de la plate-forme bioinformatique INRA-MIGALE (http://genome.jouy.inra.fr/shiny/easy16S/), partenaire du projet. Pour construire une démonstration d’utilisation de ces outils, des données de métabarcoding déjà produites au sein de l’équipe seront utilisées (Poirier et al., 2016 a and b, Poirier et Chapleur, 2018). Il s’agit de données de métabarcoding 16S de 90 échantillons issus de microcosmes de méthanisation en présence de différents niveaux d’inhibiteurs (phénol ou ammonium). Ce jeu de données permettra d’illustrer les différences d’adaptation des communautés face aux deux inhibiteurs distincts, dans une démarche d’identification de bioindicateurs.

                En plus de ce volet prioritaire, des analyses statistiques d’autres jeux de données de métabarcoding 16S pourront être réalisées, avec ces mêmes outils conviviaux et/ou sous R.

                Le bioinformaticien de notre équipe, Cédric Midoux, est développeur d’Easy16S et il participe également au développement de Deep-omics ; il fera partie de l’équipe encadrante du travail stage.

 

Références

Poirier S & Chapleur O (2018) Influence of support media supplementation to reduce the inhibition of anaerobic digestion by phenol and ammonia: Effect on degradation performances and microbial dynamics. Data in Brief 19: 1733-1754.

Poirier S, Bize A, Bureau C, Bouchez T & Chapleur O (2016a) Community shifts within anaerobic digestion microbiota facing phenol inhibition: Towards early warning microbial indicators? Water Research 100: 296-305.

Poirier S, Desmond-Le Quéméner E, Madigou C, Bouchez T & Chapleur O (2016b) Anaerobic digestion of biowaste under extreme ammonia concentration: Identification of key microbial phylotypes. Bioresource Technology 207: 92-101.

 

Durée du stage : 4 à 6 mois - Indemnité de stage : environ 555 €/mois

et remboursement de 50% des frais de transport domicile-travail

Contact pour plus d’informations : Ariane BIZE, Unité HBAN    ariane.bize@irstea.fr

Co-encadrant : Olivier CHAPLEUR, Unité HBAN   olivier.chapleur@irstea.fr

Irstea-Antony, 1 rue Pierre-Gilles de Gennes CS10030, Bâtiment LAVOISIER 92761 Antony cedex