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1. Plaza onate, Florian. Reconstitution de pan-génomes microbiens par séquençage métagénomique aléatoire : Application à l’étude du microbiote intestinal humain : Abundance-based reconstitution of microbial pan-genomes from whole-metagenome shotgun sequencing data : Application to the study the human gut microbiota.

Degree: Docteur es, Sciences de la vie et de la santé, 2018, Paris Saclay

L’avènement du séquençage métagénomique aléatoire a révolutionné la microbiologie en permettant la caractérisation sans culture préalable de communautés microbiennes complexes telles que le microbiote intestinal humain. Des outils bioinformatiques récemment développés atteignent une résolution au niveau de la souche en recensant des gènes accessoires ou en capturant des variants nucléotidiques (SNPs). Toutefois, ces outils sont limités par l’étendue des génomes de référence disponibles qui sont loin de couvrir toute la variabilité microbienne. En effet, de nombreuses espèces n’ont pas encore été séquencées ou sont représentées par seulement quelques génomes.La création de catalogues de gènes non redondants par assemblage de novo suivie du regroupement des gènes co-abondants révèlent une partie de la matière noire microbienne en reconstituant le répertoire de gènes d’espèces potentiellement inconnues. Bien que les méthodes existantes identifient avec précision les gènes core présents dans toutes les souches d’une espèce, elles omettent de nombreux gènes accessoires ou les divisent en petits groupes de gènes qui ne sont pas associés aux core génomes. Or, capturer ces gènes accessoires est indispensable en recherche clinique et épidémiologique car ces derniers assurent des fonctions spécifiques à certaines souches telles que la pathogénicité ou la résistance aux antibiotiques.Lors de cette thèse, nous avons développé MSPminer, un logiciel performant qui reconstitue et structure des pan-génomes d’espèces métagénomiques (ou MSPs pour Metagenomic Species Pan-genomes) en regroupant les gènes co-abondants dans un ensemble d’échantillons métagénomiques. MSPminer s’appuie sur une nouvelle mesure robuste de la proportionnalité couplée à un classificateur empirique pour regrouper et distinguer les gènes core mais aussi les gènes accessoires des espèces microbiennes.Grâce à MSPminer, nous avons structuré un catalogue de 9,9 millions de gènes du microbiote intestinal humain en 1 661 MSPs. L’homogénéité de l’annotation taxonomique, de la composition nucléotidique ainsi que la présence de gènes essentiels indiquent que les MSPs ne correspondent pas à des chimères mais à des objets biologiquement cohérents regroupant des gènes provenant de la même espèce. Parmi ces MSPs, 1 301 (78%) n’ont pas pu être annotées au niveau espèce montrant que de nombreux microorganismes colonisant l’intestin humain demeurent inconnus malgré les progrès substantiels des techniques de culture microbienne. Remarquablement, les MSPs capturent bien plus de gènes que les clusters générés par les outils existants tout en garantissant une spécificité élevée.Cet ensemble de MSPs peut d’ores et déjà être utilisé pour le profilage taxonomique et la découverte de biomarqueurs dans des échantillons de selles humaines. Ainsi, nous tirons parti des MSPs pour comparer l’impact sur le microbiote intestinal des deux principaux types de chirurgie bariatrique, la gastrectomie par laparoscopie (LSG) et la dérivation gastrique de Roux-en-Y (LRYGB). Enfin, les MSPs ouvrent la… Advisors/Committee Members: Ehrlich, Stanislav Dusko (thesis director), Magoulès, Frédéric (thesis director).

Subjects/Keywords: Séquençage métagénomique aléatoire; Microbiote intestinal humain; Matière noire microbienne; Pan-Génome; Binning métagénomique; Shotgun metagenomic sequencing; Human gut microbiota; Microbial dark matter; Pan-Genome; Metagenomic binning; 576.6

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Plaza onate, F. (2018). Reconstitution de pan-génomes microbiens par séquençage métagénomique aléatoire : Application à l’étude du microbiote intestinal humain : Abundance-based reconstitution of microbial pan-genomes from whole-metagenome shotgun sequencing data : Application to the study the human gut microbiota. (Doctoral Dissertation). Paris Saclay. Retrieved from http://www.theses.fr/2018SACLV068

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Plaza onate, Florian. “Reconstitution de pan-génomes microbiens par séquençage métagénomique aléatoire : Application à l’étude du microbiote intestinal humain : Abundance-based reconstitution of microbial pan-genomes from whole-metagenome shotgun sequencing data : Application to the study the human gut microbiota.” 2018. Doctoral Dissertation, Paris Saclay. Accessed November 15, 2019. http://www.theses.fr/2018SACLV068.

MLA Handbook (7th Edition):

Plaza onate, Florian. “Reconstitution de pan-génomes microbiens par séquençage métagénomique aléatoire : Application à l’étude du microbiote intestinal humain : Abundance-based reconstitution of microbial pan-genomes from whole-metagenome shotgun sequencing data : Application to the study the human gut microbiota.” 2018. Web. 15 Nov 2019.

Vancouver:

Plaza onate F. Reconstitution de pan-génomes microbiens par séquençage métagénomique aléatoire : Application à l’étude du microbiote intestinal humain : Abundance-based reconstitution of microbial pan-genomes from whole-metagenome shotgun sequencing data : Application to the study the human gut microbiota. [Internet] [Doctoral dissertation]. Paris Saclay; 2018. [cited 2019 Nov 15]. Available from: http://www.theses.fr/2018SACLV068.

Council of Science Editors:

Plaza onate F. Reconstitution de pan-génomes microbiens par séquençage métagénomique aléatoire : Application à l’étude du microbiote intestinal humain : Abundance-based reconstitution of microbial pan-genomes from whole-metagenome shotgun sequencing data : Application to the study the human gut microbiota. [Doctoral Dissertation]. Paris Saclay; 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018SACLV068

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