Mots-Clés

Single-cell RNA-seq Organoïdes Transcriptomique

Description

Le contexte:

Le Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH) est un département du Commissariat à l’Energie Atomique et aux énergies alternatives (CEA) localisé à Evry. Les activités du centre sont principalement axées sur le développement de technologies de séquençage et de génotypage ainsi que l’avancée en recherche en génétique et génomique des maladies humaines.

Le Laboratoire de Bio-analyse (LBA), au sein du CNRGH, a pour objectif principal de mener des projets de recherche bioinformatiques en collaboration étroite avec des biologistes mais également des projets internes au laboratoire sur des thématiques autour de l’analyse de données de séquençage haut-débit, afin de répondre à des questions biologiques spécifiques. Le laboratoire propose l’analyse de différents types de données omiques (transcriptomique, méthylation, longs fragments et structure 3D du génome humain).

 Le stage :

Ce projet de stage de Master2 en bio-informatique/bio-analyse, que nous proposons pour une durée de 6 mois au sein du LBA, correspond à l’analyse de données single-cell RNA-seq sur des données d’organoïdes.

Les organoïdes sont des structures 3D complexes dérivées de cellules-souches humaines qui présentent les caractéristiques fonctionnelles et architecturales de l’organe cible (Rossi et al, Nature Review, 2018). De nombreuses études organe-spécifique ont permis de valider la structure et la composition des organoïdes notamment en comparant les populations cellulaires présentes dans les organoïdes à celles de l’organe cible (Subramanian et al.,Nature Communication, 2019, Velasco et al., Nature, 2019 et Lee et al., Nature, 2020).

Au sein du LBA, nous aimerions étudier la maturation des organoïdes à travers des méthodes d’analyses descriptives et statistiques à partir de données single-cell RNA-seq d’organoïdes à différents stades de maturation.

L’objectif du stage sera de mettre en place une méthode d’analyse secondaire de données single-cell RNA-seq, basée sur l’outils Seurat, permettant d’identifier les populations cellulaires présentes dans chacun des échantillons mais également de comparer ces échantillons par l’ajout de méthodes statistiques (Jensen-shannon divergence, CCA, analyse de trajectoire…) permettant d’évaluer la maturation des organoïdes.

Dans un premier temps l’étudiant(e) devra faire une petite étude bibliographique afin de comprendre la thématique et ses enjeux mais devra aussi explorer les données publiques sur lesquelles notre méthode sera développée et en identifier de nouvelles. Par la suite, il faudra sélectionner et tester chaque outil et méthode statistique à intégrer dans l’analyse. Une fois l’analyse mise en place, nous essayerons de la tester sur différents types d’organoïdes afin de valider notre méthodologie.

Pendant son stage, le candidat travaillera dans un environnement Unix et devra lancer les analyses sur des clusters de calculs distants. Les langages dont il aura besoin seront du bash, du R et du python scientifique. Une connaissance de git, pour l’organisation et le partage de scripts est un plus.  

Prérequis :

Connaissance bio-informatique, génomique et programmation (R, bash, Python).

Encadrant :

Solène Brohard, Ingénieur-chercheur en bioinformatique (CNRGH/LBA).