• Pré-requis et Objectifs
• Cours
  • Contenu
    • 1 - Concepts
      • 1.1 - La bioinformatique
      • 1.2 - Les bases de données
    • 2 - Les banques de données utiles dans le domaine de la génétique
      • 2.1 - Les "Genome Browsers"
      • 2.2 - L’annotation : outils et bases de données
      • 2.3 - Structure des protéines
      • 2.4 - Les bases de données dédiées aux maladies génétiques
      • 2.5 - Variabilité du génome humain
        • 2 . 5 . 1 - Les bases de données centrales
          • 2 . 5 . 1 . 1 - Les bases de données centrales dédiées aux SNPs
          • 2 . 5 . 1 . 2 - Les bases de données centrales dédiées aux CNVs
          • 2 . 5 . 1 . 3 - Les bases de données centrales dédiées aux mutations pathogènes
        • 2 . 5 . 2 - Les bases de données spécifiques de locus
    • 3 - Outils informatiques utiles dans le domaine de la génétique
      • 3.1 - Prédiction des changements de stabilité des protéines
      • 3.2 - Prédiction de l’agrégation des protéines
      • 3.3 - Prédiction des régions désordonnées
      • 3.4 - Prédiction du caractère pathogène des mutations faux-sens
      • 3.5 - Prédiction du caractère pathogène des mutations introniques
    • 4 - Exemples
      • 4.1 - Interprétation d’une mutation synonyme
      • 4.2 - Interprétation de mutations faux-sens
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• Auteurs
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4  -  Exemples

4 . 1  -  Interprétation d’une mutation synonyme

Vous travaillez dans un laboratoire de diagnostic qui s’intéresse au gène LAMA2 et plus particulièrement à la mutation c.7572G>A (p.Glu2534Glu). Vous devez tout d’abord rechercher des données sur le gène LAMA2 et sur les pathologies associées à des mutations du gène LAMA2 et ensuite évaluer le caractère pathogène de cette mutation.

a) Recherche des informations relatives au gène LAMA2. Nous pouvons pour cela utiliser différents navigateurs, nous choisirons dans cet exemple le site du NCBI cliquez sur le lien :http://www.ncbi.nlm.nih.gov/, tapez LAMA2 dans le critère de recherche, vous obtenez :

Résultat
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gquery/?term=lama2

b) Vous avez maintenant accès à de nombreuses bases de données. Cliquez sur OMIM (19 résultats) en haut à droite. Vous obtenez :

Résultat
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim?term=lama2

c) Cliquez sur le lien *156225 (premier de la liste), vous obtenez :

Résultat
http://omim.org/entry/156225

d) Vous apprenez ainsi que le gène LAMA2, localisé sur le brin + du chromosome 6 sur un fragment de 633 kb (129,204,285-129,837,710) code pour la chaine alpha-2 de la laminie-2. Les mutations de ce gène sont responsables de près de 50% des dystrophies musculaires congénitales … Pour en savoir plus sur le gène LAMA2 lui même, cliquez sur Genome dans la table à droite et sélectionner le navigateur ), vous obtenez :

Résultat
http://www.ensembl.org/Homo_sapiens/Location/View?db=core;g=ENSG000001 96569;r=6:129204286-129837714;t=ENST00000421865

e) Dans le cadre "Region in details", cliquez sur LAMA2, vous pouvez maintenant accéder à des informations plus détaillées sur le gène et sa structure via le lien ENSG00000196569. Vous obtenez :

Résultat
http://www.ensembl.org/Homo_sapiens/Gene/Summary?db=core;g=ENSG0000 0196569;r=6:129204286-129837714;t=ENST00000421865

f) Dans la liste des différents transcrits, repérez celui qui possède un CCDS (le premier). Cliquez sur le lien ENST00000421865, vous obtenez :

Résultat
http://www.ensembl.org/Homo_sapiens/Transcript/Summary?db=core;g=ENSG0 0000196569;r=6:129204286-129837714;t=ENST00000421865

g) Dans la liste de gauche "transcript-based displays", vous pouvez maintenant accédez à la séquence des 65 exons du gène. Si vous avez été attentifs, vous
constaterez que ce nombre est différent de celui de OMIM qui rapportait 64 exons, nombre erroné décrit lors de l’identification du gène. Cliquez sur exons,vous obtenez alors la séquence de référence du gène LAMA2 ainsi que sa structure intron/exon :

Résultat
http://www.ensembl.org/Homo_sapiens/Transcript/Exons?db=core;g=ENSG000 00196569;r=6:129204286-129837714;t=ENST00000421865

Dans la liste de gauche "transcript-based displays", si vous cliquez sur "Variations", vous obtenez une liste de variations rapportées dans HGMD et dans dbSNP. Vous constaterez alors que votre mutation est inconnue. Que faire pour avancer ?

Premier élément, positionner la mutation dans le gène. La nomenclature de la mutation vous permet de positionner facilement la mutation c.7572G>A
(p.Glu2534Glu) sur la dernière base de l’exon 54. Vous pouvez maintenant utiliser les outils de prédiction. La mutation étant une mutation synonyme, les outils tels que SIFT et Polyphen ne vous apporteront rien. Vous pouvez éventuellement utiliser le logiciel UMD pour bénéficier des prédictions d’UMD Predictor qui vous indiquera alors qu’il s’agit d’une mutation pathogène mais il y a plus simple. Pour cela, utilisez HSF, la dernière base d’un exon faisant en effet parti du site donneur d’épissage, vous pouvez bénéficier des prédictions de cet outil.

Pour cela rendez-vous sur http://umd.be/HSF/

Choisissez les paramètres suivants :
"Analysis type" = "Analyze mutation(s)"
"Number of nucleotide surrounding the exon" = 50
"Choose a sequence by" = "Gene name (e.g. DMD)" et tapez LAMA2 puis dans la boîte, saisissez le nom de la mutation (c.7572G>A)

Vous obtenez de nombreuses prédictions, concentrez-vous sur celles dédiées aux sites d’épissage :

Figure 3 : prédictions de l’impact de la mutation c.7572G>A du gène LAMA2 sur les signaux d’épissage (sites donneurs et accepteurs)

Le site donneur d’épissage sauvage est présenté sur fond blanc (sequence position 169). Il est très important de connaître les paramètres de chaque outil pour évaluer la conséquence de la mutation sur les sites d’épissage. Ainsi pour l’algorithme HSF une variation de ± 10% est significative.

Vous constatez qu’avec les 2 algorithmes utilisés (HSF Matrices et MaxEnt) le site donneur sauvage est inactivé par la mutation. Il ne vous reste plus qu’à étudier l’ARN messager pour confirmer ces prédictions.

Avec cet exemple, vous avez vu qu’il était très simple de naviguer entre les différentes bases de données (du NCBI à OMIM et à ENSEMBL) afin d’y collecter des informations à de très nombreux niveaux. Vous avez également constaté qu’il était très simple d’obtenir une prédiction (juste pour cet exemple mais n’oubliez pas qu’il s’agit de prédictions) du caractère pathogène d’une mutation synonyme.