Soutenance de thèse de Charles Bettembourg - 16 décembre 14h

Bonjour,

J'ai le plaisir de vous inviter à la soutenance de ma thèse de
doctorat intitulée "Méthodes sémantiques pour la comparaison
inter-espèces de voies métaboliques : application au métabolisme des
lipides chez l'humain, la souris et la poule" qui aura lieu le lundi
16 décembre 2013 à 14h00, salle Métivier à INRIA/IRISA de Rennes,
ainsi qu'au traditionnel pot qui suivra.

Le jury sera composé de :
Christine FROIDEVAUX, Professeur à l'Université Paris-Sud (Rapportrice)
Philippe BESSIÈRES, Directeur de recherche à l'INRA, Jouy en Josas
(Rapporteur)
Nathalie AUSSENAC-GILLES, Directrice de recherche au CNRS/IRIT,
Toulouse (Examinatrice)
Philippe VANDENKOORNHUYSE, Professeur à l'Université de Rennes 1 (Examinateur)
Christian DIOT, Directeur de recherche à l'INRA, Rennes (Directeur de thèse)
Olivier DAMERON, Maître de conférences à l'Université de Rennes 1
(Co-directeur de thèse)

Résumé :
La comparaison inter-espèces de voies métaboliques est une
problématique importante en biologie. Elle constitue un enjeu aussi
bien pour la santé humaine que pour l'agronomie. Actuellement, les
connaissances sont générées à partir d'expériences sur un nombre
relativement limité d'espèces dites modèles. Mieux connaître une
espèce permet de valider ou non une inférence faite à partir de ces
données expérimentales. C'est aussi nécessaire pour déterminer si ou
dans quelle mesure des résultats obtenus sur une espèce modèle peuvent
être transposés à une autre espèce.
Cette thèse propose une méthode de comparaison inter-espèces de voies
métaboliques. Cette méthode compare chaque étape d'une voie
métabolique en exploitant les annotations dans Gene Ontology qui leur
sont associées. Ce travail (i) valide l'intérêt des mesures de
similarités sémantiques pour interpréter ces annotations, (ii) propose
d'utiliser conjointement une mesure de particularité sémantique et
(iii) propose une méthode basée sur des motifs de similarité et de
particularité pour interpréter chaque étape de voie métabolique. Les
différentes étapes de cette approche sont appliquées à l'étude
comparative du métabolisme des lipides chez l'Homme, la souris et la
poule.
De nombreux produits de gènes interviennent tout au long d'une voie
métabolique. Des annotations peuvent être associées à ces produits de
gènes afin de décrire leurs rôles biologiques. En reposant sur une
ontologie partagée, ces annotations permettent de comparer les données
d'espèces différentes et de tenir compte de différents degrés de
précision. Il existe de nombreuses mesures sémantiques qui quantifient
la similarité entre des produits de gènes en fonction des annotations
qu'ils ont en commun. Nous en avons identifié et utilisé une adaptée à
la problématique de comparaison inter-espèces.
En se focalisant sur la part commune aux produits de gènes comparés,
les mesures de similarité sémantiques ignorent les caractéristiques
spécifiques d'un seul produit de gène. Or la comparaison inter-espèces
de voies métaboliques se doit de quantifier non seulement la
similarité des produits de gènes qui interviennent dans celles-ci,
mais également leurs particularités. Nous avons développé une mesure
de particularité sémantique répondant à cette problématique. Pour
chaque étape de voie métabolique, nous calculons un profil composé de
sa valeur de similarité et de ses deux valeurs de particularité
sémantiques.
Concernant l'interprétation des résultats, il n'est pas possible
d'établir formellement que deux produits de gènes sont similaires ou
que l'un d'eux a des particularités significatives sans disposer d'un
seuil de similarité et d'un seuil de particularité. Jusqu'à présent,
ces interprétations se faisaient sur la base d'un seuil implicite ou
arbitraire. Pour combler ce manque, nous avons développé une méthode
de définition de seuils pour les mesures de similarité et de
particularité sémantiques.
Nous avons enfin appliqué une mesure de similarité inter-espèces et
notre mesure de particularité pour comparer le métabolisme des lipides
entre l'Homme, la souris et la poule. Nous avons pu interpréter les
résultats à l'aide des seuils que nous avions définis. Chez les trois
espèces, des particularités ont pu être observées, y compris au niveau
de produits de gènes similaires. Elles concernent notamment des
processus biologiques et des composants cellulaires. Les fonctions
moléculaires présentent une forte similarité et peu de particularités.
Ces résultats sont biologiquement pertinents.

Charles Bettembourg
INRA/PEGASE - Equipe Génétique et Génomique
INRIA/IRISA - Département Data and Knowledge Management
Agrocampus OUEST
65 rue de Saint-Brieuc
35042 RENNES cedex
Tél : 02 23 48 54 64