Analyse comparative des procaryotes aérobies et anaérobies pour identifier la corrélation entre le besoin en oxygène et les modèles d’association fonctionnelle des gènes

Les activités des procaryotes sont essentielles pour façonner l’environnement, et sont également grandement influencées par l’environnement. Avec les progrès substantiels dans le séquençage du génome et du métagénome et les informations sur le contexte écologique sur le point d’être normalisées, la génomique comparative centrée sur l’environnement complétera la génomique comparative centrée sur l’espèce, éclairant comment les environnements ont façonné et maintenu les diversités procaryotes. Dans cet article, nous rapportons nos études préliminaires sur l’analyse d’association d’un duo particulier de traits génomiques et écologiques de procaryotes : les modèles d’association fonctionnelle gène-gène par rapport aux conditions de besoin en oxygène. Nous établissons d’abord un modèle stochastique pour décrire l’arrangement des gènes sur les chromosomes, sur la base duquel l’association fonctionnelle entre les gènes est quantifiée. Les mesures d’association fonctionnelle gène-gène sont validées à l’aide de l’ontologie des processus biologiques et des annotations des voies KEGG. Des tests t de Student sont ensuite effectués sur les organismes aérobies et anaérobies afin d’identifier les paires de gènes qui présentent des schémas d’association fonctionnelle différents dans les deux conditions différentes de besoin en oxygène. Comme il est difficile de concevoir et de mener des expériences biologiques pour valider les relations d’association génome-environnement qui résultent d’interactions génome-environnement accumulées à long terme, nous effectuons finalement des validations informatiques pour déterminer si la condition d’exigence en oxygène d’un organisme est prévisible sur la base des modèles d’association fonctionnelle gène-gène. L’étude rapportée démontre l’existence et l’importance des relations d’association entre certains schémas d’association fonctionnelle gène-gène et les conditions d’exigence en oxygène des procaryotes, ainsi que l’efficacité de la méthodologie adoptée pour cette analyse d’association.