2022-05082 - Contrat d'apprentissage : Métagénomique et métabolisme – des lectures à la fonction

Niveau de diplôme exigé : Bac + 4 ou équivalent

Fonction : Apprenti de la recherche

A propos du centre ou de la direction fonctionnelle

Pleiade répond au double défi de la mesure rapide et pertinente de dissimilarités entre objets biologiques et de l’exploration des relations entre la diversité des traits et la diversité de fonctions, à plusieurs échelles. Nous développons des algorithmes, modèles, et cadres logicielles pour des applications en écologie, évolution et biotechnologie.

Mission confiée

Un microbiote est une communauté de micro-organismes vivant dans un même environnement : le sol, les racines des plantes, l’intestin… Ces microbiotes sont constitués notamment de centaines ou milliers d’espèces bactériennes, pour la plupart non ou difficilement cultivables en laboratoires, et qui vivent en interaction étroite dans leur environnement. Déterminer la composition de ces communautés et les fonctions métabolites qu’elles peuvent porter est envisageable à travers l’étude de leur métagénome, obtenu à partir de données de séquençage. Ces dernières se présentent sous la forme de lectures (reads) courtes ou longues, qu’il est possible d’assembler et de regrouper jusqu’à la reconstruction de génomes plus ou moins complets associées aux espèces en présence [1]. Une large variété d’outils et algorithmes existent pour cela [2] et les plus récentes technologies de séquençage permettent une amélioration substantielle de cette reconstruction [3]. Il est donc essentiel d’utiliser des méthodes adaptées aux données de séquençage, et de les utiliser intelligemment pour obtenir des génomes de qualité. Ce dernier point est d’autant plus important quand ces génomes sont utilisés pour inférer les fonctions des organismes, notamment à travers la génération et la modélisation de réseaux métaboliques [4, 5].

Nous cherchons dans l’équipe à établir ce pont entre données métagénomiques et modèles métaboliques. Pour cela, nous avons à disposition une plateforme de reconstruction de génomes à partir de données métagénomiques en lectures courtes.

Les objectifs du projet sont les suivants :

  1. Rendre la plateforme opérationnelle pour le traitement des lectures longues ou des données de séquençage hybrides (courtes et longues lectures).
  2. Tester la plateforme sur des données réelles pour valider son passage à l’échelle
  3. Tester différentes combinaisons d’outils et d’options et évaluer leur impact sur la reconstruction de génomes et la qualité des réseaux métaboliques qui en découlent.

 

[1] Chen, L.-X. et al.: Accurate and complete genomes from metagenomes. Genome Res, 30 (3), 2020, p. 315–333.

[2] Yang, C. et al.: A review of computational tools for generating metagenome-assembled genomes from metagenomic sequencing data. Comput Struct Biotechnology J, 19, 2021, p. 6301–6314.

[3] Chen, Y.-H. et al.: Salvaging high-quality genomes of microbial species from a meromictic lake using a hybrid sequencing approach. Commun Biology, 4 (1), 2021, p. 996.

[4] Belcour, A. et al.: Metage2Metabo, microbiota-scale metabolic complementarity for the identification of key species. Elife, 9, 2020, p. e61968.

[5] Zorrilla, F. et al.: metaGEM: reconstruction of genome scale metabolic models directly from metagenomes. Nucleic Acids Res, 49 (21), 2021, p. e126–e126.

 

Principales activités

Principales activés :

  • Développement logiciel
  • Design de benchmark et expérimentations
  • Analyses de résultats d'expérimentation
  • Modélisation du métabolisme

Activités complémentaires :

  • Rédaction d'article scientifique
  • Participation à la vie scientifique de l'équipe

 

Compétences

Compétences techniques et niveau requis :

  • développement logiciel : gestion de workflow, Python, bash
  • bioinformatique : biologie des systèmes, modélisation du métabolisme

Langues : anglais scientifique, anglais ou français pour le quotidien

Compétences relationnelles : travail en équipe, communication

Avantages

  • Restauration subventionnée
  • Transports publics remboursés partiellement
  • Équipements professionnels à disposition (visioconférence, prêts de matériels informatiques, etc.)
  • Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des œuvres sociales d'Inria)

Rémunération

Selon grilles en vigueur