Academic literature on the topic 'Bioinformatique structurale'

La cryo-microscopie électronique (cryo-EM) est une technique d’imagerie du vivant qui prend désormais une place prépondérante en biologie structurale, avec des retombées en biologie cellulaire et du développement, en bioinformatique, en biomédecine ou en physique de la cellule. Elle permet de déterminer des structures de protéines purifiées in vitro ou au sein des cellules. Cette revue décrit les principales avancées récentes de la cryo-EM, illustrées par des exemples d’élucidation de structures de protéines d’intérêt en biomédecine, et les pistes de développements futurs.

Chemical biology and drug discovery are complex and costly processes. In silico screening approaches play a key role in the identification and optimization of original bioactive molecules and increase the performance of modern chemical biology and drug discovery endeavors. Here, we describe a free web-based protocol dedicated to small-molecule virtual screening that includes three major steps: ADME-Tox filtering (via the web service FAF-Drugs4), docking-based virtual screening (via the web service MTiOpenScreen), and molecular mechanics optimization (via the web service AMMOS2 [Automatic Molecular Mechanics Optimization for in silico Screening]). The online tools FAF-Drugs4, MTiOpenScreen, and AMMOS2 are implemented in the freely accessible RPBS (Ressource Parisienne en Bioinformatique Structurale) platform. The proposed protocol allows users to screen thousands of small molecules and to download the top 1500 docked molecules that can be further processed online. Users can then decide to purchase a small list of compounds for in vitro validation. To demonstrate the potential of this online-based protocol, we performed virtual screening experiments of 4574 approved drugs against three cancer targets. The results were analyzed in the light of published drugs that have already been repositioned on these targets. We show that our protocol is able to identify active drugs within the top-ranked compounds. The web-based protocol is user-friendly and can successfully guide the identification of new promising molecules for chemical biology and drug discovery purposes.

Résumé Les champignons ophiostomatoïdes regroupent plus d’une centaine d’espèces saprophytes du xylème des arbres, ainsi que quelques espèces phytopathogènes dont Ophiostoma novo-ulmi, principal agent de la maladie hollandaise de l’orme. Dans le cadre d’un projet de recherche pan-canadien lancé en 2001, nous étudions l’organisation du génome nucléaire des champignons ophiostomatoïdes, en plus d’identifier les gènes qui modulent la valeur adaptative et la pathogénicité chez O. novo-ulmi. Pour ce faire, un éventail d’approches expérimentales relevant de la génomique structurale et de la génomique fonctionnelle est mis à contribution. D’une part, nous avons cartographié à ce jour près de 200 marqueurs nucléaires chez O. novo-ulmi. Certains de ces marqueurs sont utilisés aux fins d’études comparatives du génome nucléaire chez les espèces du genre Ophiostoma. En second lieu, le séquençage à grande échelle de clones d’ADN complémentaire obtenus à partir d’ARN messagers exprimés à diverses phases du développement d’O. novo-ulmi (par exemple, lors de la croissance végétative en conditions axéniques, lors de la fructification ou encore lors de la colonisation de tissus d’orme) permet d’obtenir la séquence, non plus de gènes individuels, mais des populations entières de gènes. Suite à l’analyse bioinformatique des banques de données publiques, la fonction présumée de plusieurs de ces gènes peut être déterminée in silico. Les approches susmentionnées, qui peuvent être mises à profit pour l’étude d’un grand nombre d’agents pathogènes dont des espèces récalcitrantes aux approches classi-ques, nous ont permis de faire passer rapidement le nombre de gènes identifiés chez O. novo-ulmi de 20 à plus de 2,000. Cette imposante banque de données permet désormais d’envisager des expériences complexes qui permettront de mieux comprendre la biologie des champignons ophiostomatoïdes.

La caractérisation à haut débit des interactions protéines-protéines a permis d'établir les premières cartes d'interactions de différents organismes modèles, y compris l'homme. Cependant, la caractérisation structurale des assemblages protéiques reste limitée à un nombre très faible de ces interactions. En mettant en évidence une pression de sélection évolutive spécifique aux interfaces de complexes protéiques, ce travail a permis d'élucider certains mécanismes évolutifs essentiels à l'association entre protéines qui n'avaient pas été décrits jusqu'à présent. Sur cette base, une nouvelle approche bioinformatique, nommée SCOTCH (Surface COmplementarity Trace in Complex History), a été développée pour prédire la structure des assemblages macromoléculaires. Couplée à un programme d'amarrage moléculaire, tel que SCOTCHer, également développé au cours de cette thèse, cette approche a permis de prédire efficacement la structure d'un grand nombre de complexes. Ce travail de thèse s'est également concentré sur l'inhibition des interactions protéiques par des mini-protéines, conçues de façon rationnelle sur la base des structures de complexes. Les résultats obtenus pour deux exemples, celui du complexe Asf1 – Histone H3/H4 et du complexe gp120 – CD4 témoignent du fort potentiel du design rationnel d'interfaces de complexes pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.

La caracterisation a haut debit des interactions proteines-proteines a permis d'etablir les premieres cartes d'interactions de differents organismes modeles, y compris l'homme. Cependant, la caracterisation structurale des assemblages proteiques reste limitee a un nombre tres faible de ces interactions. En mettant en evidence une pression de selection evolutive specifique aux interfaces de complexes proteiques, ce travail a permis d'elucider certains mecanismes evolutifs essentiels a l'association entre proteines qui n'avaient pas ete decrits jusqu'a present. Sur cette base, une nouvelle approche bioinformatique, nommee scotch (surface complementarity trace in complex history), a ete developpee pour predire la structure des assemblages macromoleculaires. Couplee a un programme d'amarrage moleculaire, tel que scotcher, egalement developpe au cours de cette these, cette approche a permis de predire efficacement la structure d'un grand nombre de complexes. Ce travail de these s'est egalement concentre sur l'inhibition des interactions proteiques par des mini-proteines, conÇues de faÇon rationnelle sur la base des structures de complexes. Les resultats obtenus pour deux exemples, celui du complexe asf1 - histone h3/h4 et du complexe gp120 - cd4 temoignent du fort potentiel du design rationnel d'interfaces de complexes pour le developpement de nouvelles strategies therapeutiques
The high-throughput characterization of the protein-protein interactions networks laid the bases for the first interaction maps in all model organisms, including human. In contrast, the structures of the protein assembles are still restricted to a very limited set of interactions. In this work, a specific evolutionary pressure that is exerted at protein interfaces has been revealed. To our knowledge, no such effect had been previously described. Based on this finding, a novel bioinformatic approach, called scotch (surface complementarity trace in complex history) has been developed to predict the structures of protein assembles. Coupled to a docking program, such as scotcher also developed in this work, this approach was shown to predict efficiently the structures of many complexes. This work also focuses on the inhibition of protein interactions by synthetic peptides, rationally designed on the basis of the complex structure. The results obtained for two examples, the asf1 - histone h3/h4 and the gp120 - cd4 complexes emphasize the high interest of rational design of complex interface for the development of novel therapeutic strategies

Ce travail présente une formalisation du problème de la ressemblance entre macromolécules biologiques, ADN/ARN et protéines. Une première partie est ainsi composée par une exploration de cette ressemblance. D'une manière plus précise, ces macromolécules présentent la caractéristique commune d'être constituées par l'assemblage linéaire d'unités monomères distinctes (nucléotides pour l'ADN/ARN ou acides aminés pour les protéines) pouvant être représenté par une chaîne de symboles. Ces chaînes que nous allons vouloir comparer peuvent être vues comme des 'copies', ou des copies de copies différentes d'une même macromolécule ou d'une même forme ancestrale, chaque copie étant le résultat d'une suite particulière de transformations et de mutations effectuées sur des copies antérieures. Certaines parties de ces copies resteront cependant plus conservées que d'autres, et il est probable qu'il s'agit justement là de celles qui ont le plus de chance d'être associées, soit à une activité de la chaîne polymérique, soit à un élément structural qui sert de charpente à la structure générale de la macromolécule dans l'espace. Ce sont essentiellement ces parties qui nous intéressent dans ce travail et notre analyse des chaînes porte sur l'identification des mots présents dans ces chaînes et similaires entre eux d'une certaine façon. Outre l'idée d'une comparaison locale (mots), deux notions sont fondamentales dans les définitions de ressemblance que nous établissons : l'une est celle d'une comparaison multiple, l'autre celle de modèle. L'idée de la première repose sur l'observation que la comparaison simultanée d'un grand nombre d'objets permet d'être beaucoup plus sensible, c'est-à-dire, de détecter de plus faibles similarités entre ces objets. Le second concept (modèle) nous permet alors de réaliser cette comparaison simultanée de manière efficace. Un tel objet, qui est externe aux chaînes que l'on compare, peut être soit un mot sur le même alphabet, soit un produit cartésien de sous-ensembles des symboles de cet alphabet. La définition de ressemblance 'multiple' entre les mots des chaînes se trouve donc ramenée à cet objet de référence. Plus précisément, nous dirons que les mots d'un ensemble sont similaires entre eux s'il existe au moins un modèle auquel tous ressemblent. Notre recherche de mots similaires communs se résume alors à une recherche efficace de ces modèles présents, c'est-à-dire ayant des occurrences, dans au moins un certain nombre des chaînes de l'ensemble étudié. Finalement, le problème de la définition de la ressemblance entre mots se ramène à la définition de la ressemblance entre des mots et un modèle. Dans ce travail, nous proposons plusieurs de ces définitions avec le souci constant de leur conserver un caractère mathématiquement précis. Cette condition est en effet importante afin de donner au biologiste les moyens d'interpréter sans ambiguité les résultats fournis. Dans le même ordre d'idée, il est également important que les algorithmes de recherche des modèles soient exhaustifs. La seconde partie de ce travail a ainsi porté sur l'élaboration d'algorithmes combinatoires qui explorent tout l'espace des chaînes que l'on compare et qui fournissent en résultat une liste de tous les modèles, d'une longueur donnée ou de longueur maximale, présents, selon une des définitions de ressemblance entre modèle et mots, dans au moins un certain nombre des chaînes. Chacune de ces définitions a donné lieu à un algorithme spécifique. Le principe de base de ces algorithmes est cependant le même et s'appuie sur une formule de récurrence permettant la construction des modèles d'une certaine longueur à partir de ceux de longueur plus petite. Nous proposons ici des algorithmes qui sont tous linéaires dans la longueur totale des chaînes, et éventuellement exponentiels uniquement dans le degré de souplesse autorisé dans la ressemblance entre mots et modèles. Ce facteur exponentiel est intrinsèque au problème et représente toujours une situation de pire cas. Enfin, l'intérêt et les limitations actuelles de ces algorithmes sont illustrés sur des exemples biologiques

Le paludisme est causé par cinq espèces du genre Plasmodium, P. falciparum étant le plus mortel. Des résistances de certaines souches du parasite ont été rapportées pour tous les médicaments mis sur le marché. Les moustiques vecteurs du parasite sont résistants aux insecticides et aucun vaccin n'est disponible. Cette maladie est un problème économique et de santé publique pour les pays en voie de développement. Mes travaux de thèses visent à identifier de nouveaux traitements contre le paludisme, en ciblant deux nouvelles protéines. Les Apicomplexes ont développé un mécanisme unique d'invasion, impliquant une interaction forte entre la cellule hôte et la surface du parasite, appelée jonction mobile. La caractérisation structurale et fonctionnelle du complexe AMA1-RON2 a ouvert la voie à la découverte de petites molécules capables d'empêcher l'interaction AMA1-RON2 et de ce fait, l'invasion. Le parasite a aussi besoin de phospholipides pour construire sa membrane durant le cycle érythrocytaire. Il y a six fois plus de phospholipides dans les érythrocytes infectés que dans les érythrocytes sains. Notre stratégie est d'inhiber la voie de synthèse de novo Kennedy et plus précisément, son étape limitante catalysée par la PfCCT. Des filtres basés sur le ligand (LBVS) et sur la structure (SBVS) ont été utilisés pour tester virtuellement les chimiothèques commerciales que j'ai préparées. Pour chaque projet, des molécules ont été sélectionnées pour leurs scores de docking et les interactions qu'elles établissent avec les résidus clés de la protéine. En combinant la bioinformatique structurale et la chémoinformatique, nous avons identifié des inhibiteurs potentiels des deux cibles protéiques
Human malaria is caused by five parasitic species of the genus Plasmodium, P. falciparum being the most deadly. Drug resistance of some parasite strains has been reported for commercial drugs. Vector mosquitoes are resistant to perythroid insecticides and no successful vaccine is available. This disease is a public and economic health issue for developing countries. My PhD projects investigate new treatments for malaria, by targeting two new proteins. Apicomplexa parasites have developed a unique invasion mechanism involving a tight interaction formed between the host cell and the parasite surfaces called Moving Junction. The structural and functional characterization of the AMA1-RON2 complex pave the way for the design of low molecular weight compounds capable of disrupting the AMA1-RON2 assembly and thereby invasion. The parasite also needs phospholipids to build its membrane during the erythrocytic cycle. There are six times more phospholipids in infected erythrocytes compared to healthy ones. Our strategy is to inhibit the de novo Kennedy pathway and more precisely its rate-limiting step catalysed by the enzyme PfCCT. Filters were used for ligand-based (LBVS) and structure-based virtual screening (SBVS) of commercial chemical databases that I have prepared. For each project, molecules were selected in terms of their docking scores and their interactions with key active site residues. By combining structural bioinformatics and cheminformatics, we identified potential inhibitors of the two protein targets

Le paludisme est causé par cinq espèces du genre Plasmodium, P. falciparum étant le plus mortel. Des résistances de certaines souches du parasite ont été rapportées pour tous les médicaments mis sur le marché. Les moustiques vecteurs du parasite sont résistants aux insecticides et aucun vaccin n'est disponible. Cette maladie est un problème économique et de santé publique pour les pays en voie de développement. Mes travaux de thèses visent à identifier de nouveaux traitements contre le paludisme, en ciblant deux nouvelles protéines. Les Apicomplexes ont développé un mécanisme unique d'invasion, impliquant une interaction forte entre la cellule hôte et la surface du parasite, appelée jonction mobile. La caractérisation structurale et fonctionnelle du complexe AMA1-RON2 a ouvert la voie à la découverte de petites molécules capables d'empêcher l'interaction AMA1-RON2 et de ce fait, l'invasion. Le parasite a aussi besoin de phospholipides pour construire sa membrane durant le cycle érythrocytaire. Il y a six fois plus de phospholipides dans les érythrocytes infectés que dans les érythrocytes sains. Notre stratégie est d'inhiber la voie de synthèse de novo Kennedy et plus précisément, son étape limitante catalysée par la PfCCT. Des filtres basés sur le ligand (LBVS) et sur la structure (SBVS) ont été utilisés pour tester virtuellement les chimiothèques commerciales que j'ai préparées. Pour chaque projet, des molécules ont été sélectionnées pour leurs scores de docking et les interactions qu'elles établissent avec les résidus clés de la protéine. En combinant la bioinformatique structurale et la chémoinformatique, nous avons identifié des inhibiteurs potentiels des deux cibles protéiques
Human malaria is caused by five parasitic species of the genus Plasmodium, P. falciparum being the most deadly. Drug resistance of some parasite strains has been reported for commercial drugs. Vector mosquitoes are resistant to perythroid insecticides and no successful vaccine is available. This disease is a public and economic health issue for developing countries. My PhD projects investigate new treatments for malaria, by targeting two new proteins. Apicomplexa parasites have developed a unique invasion mechanism involving a tight interaction formed between the host cell and the parasite surfaces called Moving Junction. The structural and functional characterization of the AMA1-RON2 complex pave the way for the design of low molecular weight compounds capable of disrupting the AMA1-RON2 assembly and thereby invasion. The parasite also needs phospholipids to build its membrane during the erythrocytic cycle. There are six times more phospholipids in infected erythrocytes compared to healthy ones. Our strategy is to inhibit the de novo Kennedy pathway and more precisely its rate-limiting step catalysed by the enzyme PfCCT. Filters were used for ligand-based (LBVS) and structure-based virtual screening (SBVS) of commercial chemical databases that I have prepared. For each project, molecules were selected in terms of their docking scores and their interactions with key active site residues. By combining structural bioinformatics and cheminformatics, we identified potential inhibitors of the two protein targets

L'accroissement des connaissances, structurales et fonctionnelles, des protéines nous donne désormais une vision plus précise des phénomènes d'interaction. L'utilisation de ces informations pour le développement de ligands permettrait d'obtenir de nouveaux composés, capables d'interagir avec diverses cibles d'intérêt, et d'améliorer notre compréhension de ces interactions. Ce travail présente le développement d'une nouvelle méthode de conception de ligands protéiques, laquelle repose sur le transfert d'un groupe de résidus, appartenant à un ligand connu et contribuant de façon importante à la liaison avec une cible d'intérêt, sur une protéine hôte, de moins de 100 résidus (mini-protéines). L'identification de protéines hôtes, aptes à reproduire l'interaction après transfert du motif, est réalisée de manière systématique à partir des structures présentes dans la PDB. L'approche a été appliquée pour le développement de ligands du canal Kv1.2, à partir de connaissances structurales et fonctionnelles de l'interaction de ce même canal avec la toxine BgK. Trois ligands, possédant des constantes d'inhibition micro molaires, ont été ainsi conçus. Ces résultats démontrent la possibilité de mettre en application une méthode de conception de ligands, basée sur le transfert de motifs de « hotspots », sur une plateforme structurale de nature protéique, dont les aspects stérique et électrostatique sont compatibles avec une interaction donnée.

Le virus de l'hépatite delta humaine (VHD) est un pathogène infectieux qui est associé à une hépatite fulminante chez l'humain. Ce virus possède un génome circulaire d'ARN simple brin comportant deux régions auto-catalytiques (ribozymes). Ce travail a pour but d'étudier le mécanisme moléculaire ainsi que le sentier de repliement tridimensionnel subit par ce ribozyme au cours de l'événement de coupure. Afin d'atteindre ce but, nous avons identifié toutes les interactions incluant les bases des ribonucléotides composant le coeur catalytique de ce ribozyme. Pour ce faire, nous avons utilisé l'approche de sélection in vitro (SELEX). Malgré son utilisation commune pour l'étude du ribozyme VHD, l'approche de SELEX n'a jamais donné de résultats concluants au sujet de la tectonique de ce ribozyme pendant l'événement de coupure. Ceci est dû au fait que dans toutes les analyses précédentes, le site catalytique du ribozyme n'a jamais été totalement dégénéré. Par conséquent, nous avons développé une stratégie de SELEX unique qui nous a permis de dégénérer la presque totalité du site catalytique et de sélectionner tous les ribozymes actifs existant dans la librairie combinatoire. Au contraire des stratégies de sélection basées sur l'utilisation du ribozyme en trans, la stratégie que nous avons développée est basée sur l'utilisation du ribozyme en cis. Cette stratégie nous a permis de dégénérer des nucléotides de la tige P1 connus pour être étroitement impliqués dans des interactions tertiaires avec des nucléotides du site catalytique. La preuve initiale du concept a été réalisée en dégénérant les six nucléotides formant la jonction entre la tige P4 et la tige P2 (J4/2). Les ribozymes sélectionnés après quatre cycles d'enrichissement possédaient une activité de coupure comparable à celle du ribozyme de type sauvage. Ce résultat montre que la stratégie développée est, non seulement fonctionnelle, mais aussi très efficace. La stratégie a ensuite été utilisée pour sélectionner des variants actifs du ribozyme à partir d'une librairie combinatoire contenant plus de 7.5x10[indice supérieur 15] mutants différents. Après 13 cycles de sélection, la population de ribozymes actifs commençait à être détectable. L'analyse des mutants sélectionnés a révélé une très faible variabilité entre les séquences. Ceci constituait une entrave pour l'étape suivante qui consiste à analyser la covariation des nucléotides dégénérés afin de définir le réseau des interactions tertiaires qui réunit ces nucléotides et qui est à l'origine de sa structure tridimensionnelle. La faible variabilit des séquences sélectionnées est due à la dominance des variants les plus actifs camouflant ainsi ceux qui étaient moins actifs. Face à cette situation, nous avons fait un réajustement de notre stratégie de sélection afin d'éviter cette dominance et de donner à tous les ribozymes actifs la même chance d'être amplifié. Nous avons recommencé la sélection en utilisant les nouveaux réajustements et le séquençage de plus de 500 clones a été réalisé, nous conduisant à 150 ribozymes de séquences différentes. Nous avons développé par la suite un programme informatique qui nous a permis d'analyser la covariation des nucléotides aux positions dégénérées. Les résultats de cette analyse de covariation sont en parfaite concordance avec la structure secondaire du ribozyme VHD antigénomique. En effet, toutes les paires de bases de type Watson-Crick, Wobble et homopurine ont été confirmées à l'exception de la paire de base C19-G81 au bas de la P2. L'analyse bioinformatique suggérait une faible covariation entre ces deux nucléotides et montre une forte interaction entre le C19 et le G80. Cette interaction a été prouvée par cartographie enzymatique et chimique. Bien que cette nouvelle interaction engendre un changement minime dans la structure secondaire du ribozyme VHD antigénomique, ce changement est très significatif. En effet, suite à cette interaction, la nouvelle structure secondaire du ribozyme antigénomique se rapprochait étonnamment de celle du ribozyme de version génomique, suggérant ainsi un lien phylogénique entre ces deux ribozymes. Le ribozyme VHD est naturellement actif dans les cellules humaines (les hépatocytes), mais son utilisation comme outil de thérapie génique fait toujours face à un problème majeur de spécificité. Afin de résoudre ce problème et de mieux contrôler ce ribozyme au niveau cellulaire, nous avons tenté de remodeler ce ribozyme pour le transformer en un ribozyme allostérique, toujours en utilisant la stratégie de sélection in vitro. Nous avons choisi comme cofacteur la protéine tat du VIH. Dans ce système où le cofacteur est une molécule de la cible, le ribozyme allostérique va avoir non seulement un gain de spécificité mais deviendra auto-inductible par sa cible, exactement à la manière d'un anticorps. En résumé, ce travail a permis de jeter un nouveau regard sur le site catalytique du ribozyme VHD tout en poussant la méthode de SELEX à un nouvel extrême.

Protein-protein interactions are of fundamental importance in virtually all cellular processes. This PhD thesis has focused on the analysis and prediction of these interactions through the combined use of structural data and evolutionary information. In a study of over 1,000 couples of homologous interfaces extracted from a database developed in our team, we uncovered astonishing plasticity in the way interface structure evolves, although we identified some rather invariant features which provide tracks for extracting meaningful information from multiple sequence alignments of binding partners. Consequently, we developed a coarse-grained interface scoring function using a multi-body statistical potential coupled to evolution. This scoring function improves the prediction of protein interfaces and was used among other methods on two practical cases of protein docking. Finally, we developed a robust computational protocol to rationalize the design of peptidic interaction inhibitors
Les interactions protéine-protéine sont fondamentales dans la plupart des processus cellulaires. Cette thèse est centrée sur l’analyse et la prédiction de ces interactions en utilisant à la fois les données structurales et l’information issue de l’évolution. A travers l’étude de plus de 1000 couples d’interfaces homologues, extraits d’une base de données développée dans notre équipe, nous avons mis en évidence une plasticité étonnante dans l’évolution de la structure des interfaces. Nous avons cependant identifié des propriétés assez conservées qui fournissent des pistes pour l’extraction d’information à partir des alignements de séquences multiples de deux partenaires en interaction. Nous avons ensuite développé une fonction de score « gros grain » utilisant un potentiel statistique multi-corps couplé à l’information évolutive. Cette fonction améliore les prédictions d’interfaces protéiques et a été utilisée dans deux cas concrets d’amarrage moléculaire. Enfin, nous avons développé un protocole bio-informatique robuste pour le design d’inhibiteurs peptidiques d’une interaction protéine-protéine

Découvert en 1977, l'épissage est une étape de maturation post-transcriptionnelle consistant à rabouter les exons et éliminer les introns d'un ARN pré-messager. Pour que l'épissage soit correctement pris en charge par l'épisome et ses protéines auxiliaires, différents signaux sont présents le long de la séquence de l'ARN pré-messager. Il est maintenant reconnu que près de la moitié des mutations pathogènes chez l'homme impactent l'épissage, aboutissant à un dysfonctionnement du gène. Il est ainsi indispensable pour les biologistes d'être capables de détecter ces signaux sur une séquence génomique.Cette thèse a donc pour but de concevoir de nouveaux algorithmes permettant d'apporter la puissance de calcul des ordinateurs au service de la biologie de l'épissage. La solution proposée, Human Splicing Finder (HSF), est capable de prédire les trois types de signaux d'épissage à partir d'une séquence quelconque extraite du génome humain. Nous avons évalué l'efficacité de prédiction d'HSF dans l'ensemble des situations associées à des mutations pathogènes pour lesquelles il a été démontré expérimentalement leur impact sur l'épissage et par rapport aux autres algorithmes de prédiction. Parallèlement à ces apports directs tant pour la connaissance des processus biologiques de l'épissage que pour le diagnostic, les nouvelles approches thérapeutiques génotype-spécifiques peuvent également bénéficier de ces nouveaux algorithmes. Ainsi HSF permet de mieux cibler les oligonucléotides anti-sens utilisés pour induire le saut d'exon dans la myopathie de Duchenne et les dysferlinopathies.La reconnaissance récente de l'intérêt majeur de l'épissage dans des domaines aussi variés que la recherche fondamentale, la thérapeutique et le diagnostic nécessitaient un point central d'accès aux signaux d'épissage. HSF a pour objet de remplir ce rôle, en étant régulièrement mis à jour pour intégrer de nouvelles connaissances, et est d'ores et déjà reconnu comme un outil de référence
Discovered in 1977, splicing is a post-transcriptional maturation process that consists in link-ing exons together and removing introns from a pre-messanger RNA. For splicing to be cor-rectly undertaken by the spliceosome and its auxiliary proteins, several signals are located along the pre-messanger RNA sequence. Nearly half of pathogenous mutations in humans are now recognized to impact splicing and leading to a gene dysfunction. Therefore it is es-sential for biologists to detect those signals in any genomic sequence.Thus, the goals of this thesis were to conceive new algorithms: i) to identify splicing signals; ii) to predict the impact of mutations on these signals and iii) to give access to this information to researchers thanks to the power of bioinformatics. The proposed solution, Human Splicing Finder (HSF), is a web application able to predict all types of splicing signals hidden in any sequence extracted from the human genome. We demonstrated the prediction's efficiency of HSF for all situations associated with pathogenous mutations for which an impact on splicing has been experimentally demonstrated. Along with these direct benefits for the knowledge of biological processes for splicing and diagnosis, new genotype-specific therapeutic approaches can also benefit from these new algorithms. Thus, HSF allows to better target antisense olignucleotides used to induce exon skipping in Duchenne myopathy and dysferlinopathies.The recent recognition of the major interest of splicing in various domains such as fundamen-tal research, therapeutics and diagnosis needed a one stop shop for splicing signals. HSF has for object to fulfill this need, being regularly updated to integrate new knowledge and is already recognized as an international reference tool