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The Microme Project: A Knowledge-Based Bioinformatics Framework for Microbial Pathway Genomics

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Vers une biotechnologie blanche et verte

Le développement économique durable requiert l'utilisation de nouveaux catalyseurs biologiques pour réaliser la synthèse et les réactions de dégradation de manière écologique. Le monde bactérien présente un réservoir de réactions enzymatiques, avec la vaste majorité d'entre elles devant encore être identifiées.

Changement climatique et Environnement

Le développement récent de nouvelles technologies de séquençage a entraîné des génomes complets de micro-organismes particuliers et de méta-génomes extraits à partir d'échantillons environnementaux. Néanmoins, comparés au rythme d'accumulation de nouvelles informations génétiques, la découverte de nouvelles réactions biochimiques se déroule à un rythme lent. Le projet MICROME («The Microme project: A knowledge-based bioinformatics framework for microbial pathway genomics») cherchait à renforcer l'exploitation biotechnologique et scientifique des connaissances dérivées de génomes bactériens. Le projet de quatre ans, financé par l'UE et achevé en 2013, a rassemblé des bioinformaticiens, des microbiologistes spécialisés dans les expériences et les entreprises se concentrant sur la biotechnologie verte et blanche. Les membres du projet se sont concentrés sur le développement d'une plateforme informatique pour l'extraction, la structuration et le stockage, sous une forme actualisable, du complément enzymatique encodé dans les génomes bactériens. Les informations obtenues ont été utilisées pour générer des modèles informatiques de métabolisme bactérien ainsi que pour réaliser des analyses biotechnologiques et évolutives. L'équipe a produit de vastes ensembles de données décrivant les compléments de réaction connus de tous les génomes bactériens séquencés. La publication finale comprend plus de 8 millions d'association de gène-réaction dérivées de 9000 génomes. Une ressource publique pour les faits biologiques intégrés avec un ensemble d'outils pour la construction de modèles et les tests ont été créés. Les modèles métaboliques, qui peuvent être automatiquement actualisés avec de nouvelles publications d'ensembles de données améliorées, ont été générés en utilisant le logiciel développé. Une trentaine des modèles testés ont été publiés à la fin du projet. Des outils pour une analyse évolutive des fonctions métaboliques et une analyse de contexte génomique et la rétrobiosynthèse ont été développés. Pendant le projet, un portail web intégré a été développé pour fournir un accès public à ces données et aux outils. Toutes les données générées par MICROME sont accessibles au grand public, sont régulièrement mis à jour et partagées avec d'autres ressources de données publiques et continuent de servir à la communauté de la recherche. Le projet a été reconnu dans 111 publications scientifiques. MICROME a ouvert de nouvelles voies de recherche évolutive et biotechnologique et a offert une base solide pour les progrès en biotechnologie verte et blanche.

Mots‑clés

Biotechnologie verte, catalyseur biologique, réactions enzymatiques, bioinformatique, génomique des voies microbiennes

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