Mots-Clés

reconstruction de réseaux métaboliques. Salmonella enterica

Description

L'unité MaIAGE de l'INRAE (Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement) cherche un candidat pour un stage M2 en bioinformatique / biologie des systèmes.

Environnement

Unité MaIAGE sur le centre INRAE de Jouy-en-Josas (https://maiage.inrae.fr/), au sein des équipes de recherche StatInfomics et BioSys.

Période souhaitée

Stage de 6 mois entre janvier et septembre 2023.

Sujet de Recherche

Au sein de l'unité MaIAGE, la tâche de l'étudiant sera de reconstruire, à partir de l’information génomique, les réseaux métaboliques d’une centaine de souches de l’espèce bactérienne Salmonella enterica subsp. enterica qui est un agent pathogène d’origine alimentaire. Les salmonelles sont des entérobactéries qui colonisent le tractus digestif d’une grande variété d’animaux. Nous posons l’hypothèse que la spécialisation d’hôte entraîne une adaptation du métabolisme bactérien. L’objet du projet est d’évaluer les capacités des méthodes de reconstruction/modélisation métabolique à identifier les modulations du réseau métabolique au sein de l’espèce.

Dans un deuxième temps, les réseaux reconstruits serviront comme base pour simuler les flux métaboliques et l’allocation des ressources protéomiques pour soutenir ces flux. Le  projet utilisera les techniques de modélisation métabolique (FBA/RBA) appliquées à des ensembles génomiques issus d’une espèce unique pour analyser la biodiversité fonctionnelle. De tels outils seront précieux pour comprendre les propriétés biologiques associées à la biodiversité et orienter la recherche dans le choix des souches pour une grande variété d’applications : la connaissance de la biodiversité, la gestion des collections, les applications biotechnologiques, l’identification de voies métabolique cibles pour le lutte contre les pathogènes, la sélection de jeux de souches pour toutes les études expérimentales. 

Le projet comportera une étape de sélection des données génomiques fondée sur les données phénotypiques disponibles, une phase d’implémentation des outils de reconstruction métabolique les plus récents et non-disponible à INRAE, une phase de production des modèles métaboliques (FBA/RBA), une phase de simulation, puis une phase d'analyse des résultats de simulation.

Nous offrons

• Une équipe internationale motivée effectuant des recherches de pointe en biologie quantitative.
• Des possibilités de collaboration internationale avec des experts en reconstruction et simulation du métabolisme cellulaire.
• Un environnement idéal pour développer vos intérêts de recherche et vos compétences en recherche.

Compétences

Le candidat idéal aura une expérience en microbiologie, biologie des systèmes ou bioinformatique, de solides compétences mathématiques et informatiques, une expérience de la programmation (de préférence en Python ou Matlab). Les qualifications souhaitables comprennent la curiosité et l'ouverture d'esprit, et la capacité de travailler individuellement ainsi qu'en tant que membre d'une équipe.

Références

FBA: Varma, A., & Palsson, B. O. (1994). Stoichiometric flux balance models quantitatively predict growth and metabolic by-product secretion in wild-type Escherichia coli W3110. Applied and environmental microbiology, 60(10), 3724-3731.

RBA: Bulović, A., et al. (2019). Automated generation of bacterial resource allocation models. Metabolic engineering, 55, 12-22.

Reconstruction de réseaux: Heinken, A., et al. (2021). DEMETER: efficient simultaneous curation of genome-scale reconstructions guided by experimental data and refined gene annotations. Bioinformatics, 37(21), 3974-3975.