Une première carte du protéome humain publiée par le Human Proteome Project

Publié par Isabelle le 23/11/2020 à 13:00
Source: CNRS INSB

© Human Proteome Organization
Le consortium international Human Proteome Project (HPP) vient de publier dans la revue Nature Communications la première carte du protéome humain avec plus de 90% de couverture. Cette avancée majeure est la concrétisation d'une décennie (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix »...) d'efforts soutenus de la communauté internationale incluant la production, l'analyse et la ré-analyse des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) protéomiques. Ces travaux internationaux vont servir de base à des applications diagnostiques, pronostiques, thérapeutiques et sont le préambule au développement de la médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la...) de précision.

En 2010, à l'occasion de son congrès annuel qui s'était tenu à Sidney (Australie), la Human Proteome Organization (HUPO ; www.hupo.org), a donné le top départ du Human Proteome Project (HPP). Il s'agit d'un projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) mondial qui vise à caractériser l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) des protéines codées par le génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une...) humain. Dans ce contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le...), chaque pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...) a adopté un chromosome (Le chromosome (du grec khroma, couleur et soma, corps, élément) est l'élément...) (le chromosome 14 pour la France). Cet effort international de caractérisation précise et à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un...) des protéines dans divers organes, cellules et fluides biologiques humains n'aurait pu atteindre ses objectifs sans un partage de données entre les "Chromosome teams", la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la...) et l'adoption de Guidelines très strictes en spectrométrie de masse (La spectrométrie de masse (mass spectrometry ou MS) est une technique physique d'analyse...) et un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) Assurance Qualité (L'Assurance qualité, ou Quality Assurance (QA) en anglais, couvre toutes les activités de...).

Au cours des dix dernières années, les équipes de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) impliquées dans ce projet ont pu s'appuyer sur des ressources clés du HPP que sont les bases de connaissance Human Protein Atlas (Suède), PeptideAtlas et MassIVE (Le mot massif peut être employé comme :) (USA) et neXtProt (Suisse). Une analyse puis ré-analyse très rigoureuse des données produites par la communauté internationale en protéomique a permis de caractériser à plus de 90% le protéome humain. Les gènes sont un support d'information et n'ont à ce titre aucune fonction biologique. En revanche, ils codent pour des protéines qui elles portent des fonctions et jouent un rôle essentiel dans la physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et...). Les connaissances acquises dans le cadre du HPP sont essentielles pour discerner le rôle du protéome dans la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste...) et les pathologies.

La contribution française (Chromosome team 14) a été significative avec en particulier la caractérisation de près de 300 Missing proteins à partir d'échantillons de spermatozoïdes humains. Elle implique les ressources et savoir-faire de l'infrastructure nationale de protéomique ProFi (Grenoble, Strasbourg, Toulouse) et de la plate-forme Protim (Rennes).

La mission du Human Proteome Project est de ré-analyser et d'intégrer les données protéomiques produites par la communauté spécialiste du domaine selon des processus particulièrement rigoureux, apportant ainsi une meilleure compréhension moléculaire de la nature dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il...) du protéome, incluant toutes ses modifications physiologiques et ses implications dans les processus pathologiques. Cette mission s'aligne avec la devise de HUPO "traduire le code de la vie (La vie est le nom donné :)", en fournissant des informations cruciales que la génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement...) seule ne peut pas fournir. L'achèvement du Human Proteome Project améliorera notre compréhension de la biologie moléculaire (La biologie moléculaire (parfois abrégée bio mol ou BM) est une discipline...) et cellulaire humaine au service de la médecine du futur et des patients. Ces travaux internationaux servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) de base à des applications diagnostiques, pronostiques, thérapeutiques et sont le préambule indispensable au développement de la médecine de précision.

En parallèle de cet événement et pour illustrer les innovations et progrès majeurs accomplis par la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...), HUPO a créé une vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la...) retraçant de façon chronologique les évènements marquants dans le domaine de la protéomique. Elle est accessible aux chercheurs et au grand public (www.hupo.org/Proteomics-Timeline).


Figure : Architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) du Human Proteome Project.
a. Deux initiatives majeures complémentaires (C-HPP et B / D-HPP) impliquant de nombreuses équipes internationales qui s'appuient sur 4 piliers de ressources partagées (Anticorps, Spectrométrie de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...), Bases de données et Pathologie).
b. Les ressources partagées dans le pipeline HPP permettent l'intégration des données biologiques collectées qui sont alors traitées, ré-analysées et présentées chaque année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...).
Ces données sont accessibles à l'ensemble de la communauté scientifique selon le principe du FAIR data. Les jeux de données de spectrométrie de masse sont déposés, étiquetés avec un identifiant (En informatique, on appelle identifiants (également appelé parfois en anglais login) les...) PXD et stockés selon différents référentiels PX (PRIDE, PeptideAtlas, MassIVE, Panorama, iProX, JPOST). La sélection, l'extraction et la ré-analyse des données par PeptideAtlas et MassIVE aboutissent à des informations de haute valeur ajoutée qui sont transmises à neXtProt. Par la suite, neXtProt agrège et intègre d'autres données biologiques (séquençage de Sanger, interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) protéine/protéine, données structurelles/cristallographiques) et l'ensemble est diffusé à la communauté scientifique de façon régulière via une version annuelle de référence (exemple: neXtProt release 17-01-2020).
© Adhikari et al.

Pour en savoir plus:
A high-stringency blueprint of the human proteome
Adhikari et al.,.
Nature Commmunications 16 Oct 2020. doi.org/10.1038/s41467-020-19045-9.

Laboratoire:
Biologie Santé et Innovation Technologique (BIOSIT)- (CNRS/ Inserm/ Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) Rennes 1)
2, Avenue (Une avenue est une grande voie urbaine. Elle est en principe plantée d'arbres, et conduit à un...) du Pr Léon Bernard, Campus (Un campus (du mot latin désignant un champ) désigne l'espace rassemblant les...) Santé Villejean, 35043 Rennes cedex.

Contact:
- Charles Pineau - Directeur de recherche INSERM au Biologie santé et innovation technologique - Charles.pineau@inserm.f
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