Mots-Clés

viromique metagenomique analyse de séquences assemblage

Description

Stage de Master 2 — Bioinformatique et écologie virale marine

Analyse intégrée de viromiques et de données de barcoding pour caractériser la biodiversité virale dans la Manche

Laboratoire d’accueil : Mediterranean Institute of Oceanography (MIO, CNRS / Aix-Marseille Université / IRD), Marseille
Durée et date de début : à convenir avec l’étudiant·e, dans le cadre de la convention de stage de M2
Encadrement : Guillaume Blanc (DR CNRS) et Paul Estoup (IR)
Projet : ANR BONUS
Gratification : selon la réglementation en vigueur

Contexte scientifique

Les virus jouent un rôle majeur dans la dynamique des communautés planctoniques, mais leur diversité, leurs hôtes et leur variabilité saisonnière restent très incomplètement décrits. Ce stage s’inscrit dans le projet ANR BONUS, consacré à l’étude des interactions entre une diatomée marine et ses virus à ARN. Il s’appuiera sur une série temporelle annuelle d’échantillons marins prélevés en Manche.
Des métagénomes viraux, ainsi que des données de barcoding ciblant les communautés eucaryotes planctoniques et les virus, ont été générés afin d’explorer la diversité virale et ses variations au cours du temps. L’objectif du stage est de construire une analyse intégrée de ces jeux de données pour décrire la biodiversité virale, suivre ses dynamiques saisonnières et identifier des associations hôte–virus candidates.

Missions

L’étudiant·e construira et mettra en œuvre un pipeline reproductible d’analyse de métagénomes viraux. Les principales étapes comprendront :
• le contrôle qualité, le filtrage et la préparation des lectures de séquençage ;
• l’assemblage de novo des métagénomes, avec comparaison raisonnée de stratégies d’assemblage par échantillon et/ou de co-assemblage ;
• l’identification et la sélection de contigs viraux, l’évaluation de leur qualité et l’élimination des séquences non virales ;
• le regroupement des séquences en unités taxonomiques virales (vOTU), l’estimation de leur abondance par remapping des lectures et leur annotation taxonomique et fonctionnelle ;
• l’exploration d’approches de binning lorsque pertinentes, en distinguant les génomes viraux de la reconstruction éventuelle de génomes cellulaires ;
• des analyses de diversité et de dynamique saisonnière des communautés virales.
Les profils d’abondance des vOTUs seront mis en relation avec les données de barcoding de la fraction eucaryote planctonique. L’étudiant·e recherchera des associations hôte–virus candidates à partir de leur co-variation temporelle, de leur co-occurrence et, lorsque les données le permettront, de signaux de similarité génomique ou taxonomique.
Enfin, les résultats issus des métagénomes seront comparés à ceux obtenus par barcoding spécifique des virus. Cette analyse permettra d’évaluer les biais, la sensibilité et la complémentarité de ces deux approches pour détecter et quantifier la biodiversité virale naturelle.

Environnement et compétences acquises

Le stage sera réalisé au MIO à Marseille, en interaction avec les partenaires du projet ANR BONUS. L’étudiant·e disposera d’un accès aux infrastructures de calcul de l’IFB, du MIO et de la Station biologique de Roscoff.
Le stage permettra d’acquérir une expérience approfondie en bioinformatique des données de séquençage haut débit, métagénomique virale, analyse de communautés et gestion de jeux de données complexes. L’étudiant·e développera des compétences en environnement Linux et calcul haute performance, programmation ou scripting (R, Python, Bash), workflows reproductibles et analyses statistiques multivariées.

Profil recherché

Étudiant·e de M2 en génomique, bioinformatique, écologie microbienne, biologie computationnelle ou domaine proche, ayant une bonne autonomie informatique et un intérêt marqué pour les données de séquençage et l’écologie marine. Une maîtrise pratique de Linux ainsi que de R et/ou Python est souhaitée.