Comment utiliser cet ouvrage ?
La page d’entrée de chapitre
Elle donne le plan du cours ainsi
qu’un rappel des objectifs pédagogiques
du chapitre.
Le cours
Le cours, concis et structuré,
expose le programme.
Cas pratique
Proposé en n d’ouvrage,
avec les réponses aux questions,
pour appliquer les notions du cours.
Chap itre 4 • Rech erch e dans les banq ues
36
hom olog ues augm ente avec latai lle dela banq ue.O r lessé quen ces hom olog ueau ront
des E-va lue faibl es. La E() est donc sens ible à la taille de la banq ue selon deux sens
oppo sés. Com pte tenu dece s donn ées, plus la E() valu eest faibl e, plus les scor es ont
des chan cesd ’être sign ifica tifs.P ar aille urs,p our uneb anqu e deta ille infin ie,on trouvera toujo urs par chan ce au moin s une séqu ence qui poss ède un scor e égal à celu i
obte nu. Il resso rt dece la que la E() cons idéré e com me seuil limit e (min imal et max imal) dépe nd de la taille de la banq ue (plus la banq ue est de taille impo rtant e, plus la
E() seuil de rech erch e doit êtreg rand e), alors quel e scor e Sr (ouS bit ) estin dépe ndan t
de la banq ue et ne dépe nd que du systè me de scor e (mat rice et péna lités de gaps ).
Dans le cas de faibl e com plex ité (voir chap itre 3), le Z-sco re peut être arti cielle -
men t élevé , faisa nt croir e à tort à des séqu ence s simi laire s. La faibl e com plex ité
biais e les stati stiqu es et est le « cauc hem ar » du bioin form atici en. C’est pour -
quoi elle doit être systé mati quem ent rech erch ée (ou auto mati quem ent élim inée
par le choi x de para mètr es appr oprié s).
4.2 R ECH ERC HE GLO BAL E OU LOC ALE
La com para ison d’un e séqu ence avec une banq ue de séqu ence s est le traite men t
infor mati que le plus com mun effec tué par les biolo giste s. En géné ral, l’obj ectif est
d’ide ntifie r l’ens emb le des séqu ence s de proté ines hom olog ues ou d’ide ntifie r des
segm ents de séqu ence s com mun s à diffé rente s proté ines.
L’ut ilisa teur doit donc choi sir entre un algo rithm e loca l ou glob al car les résu ltats
obte nus sero nt diffé rents . En effet , beau coup de proté ines ont des orga nisat ions en
mod ules
dom aine s
(sou vent impr opre men t nom més
). Cett e orga nisat ion influ e sur
le choi x des algo rithm es à utilis er.
Soit deux proté ines qui ont les orga nisat ions sché mati sées figur e 4.2.
Figu re 4.2 – Méth ode globa le ou méth ode local e.
Les segm ents indiq ués par des lettre s ident iques corre spon dent à des modu les
ayan t des séqu ence s proch es.
1
© Dunod
– La photoco
pie non autorisé
e est un délit.
1
LA CO M PO SI TI ON EN
AC ID ES AM IN ÉS
1.1 AC IDE S AM INÉ S ET SÉQ UEN CE
Les proté ines natu relle s sont cons titué es d’
de série L de struc ture
acid es amin és
chim ique géné rale donn ée dans la figur e 1.1.
Il exist e 20 acid es amin és princ ipau x dans les proté ines natu relle s. La corre spon -
danc e entre les acid es amin és, leur abbr évia tion et leur struc ture chim ique est
donn ée dans la figur e 1.2. Ave c les amb iguït és (Asp artat e/As para gine , Glut ama te/
Glut amin e) et lorsq ue l’aci de amin é est inco nnu, ce sont au total 25 lettre s qui sont
utilis ées (la lettre O désig ne la pyro lysin e et U la sélén ocys téine ).
PLA N
1.1 Acide s amin és et séqu ence
1.2 Infor matio ns dédu ites de la comp ositio n en acide s amin és
OBJE CTIF S
Savo ir calcu ler la mass e d’une proté ine
Savo ir trace r une courb e théor ique de titrag e d’une proté ine
Prédi re le pHi d’une proté ine
Figu re 1.1 – Struc ture chim ique d’un acide amin é de série L.
173
©
Dunod
–
Toute
reprodu
ction
non
autorisé
e
est
un
délit.
C AS PR AT IQ UE
D ’ AN AL YS E DE
SÉ Q UE NC ES
ÉTAP E 1
Aprè s clon age et séqu ença ge de l’AD N coda nt, la séqu ence d’un e proté ine X de
Strep trom yces grise us a été déte rmin ée et est donn ée ci-ap rès :
LAA VSV DCS EYP KPA CTL EYR PLC GSD NKT YGN KCN FCN AVV ESN GTL TLS
HFG KC
Dan s des cond ition s norm ales, cette proté ine X est expr imée mais on ne sait rien de
sa fonc tion. Le but de cette form ation est de tirer le max imum d’inf orma tions struc -
tural es et fonc tionn elles de la séqu ence de proté ine X et d’es saye r de géné ralis er la
strat égie à adop ter dans un cas simi laire .
Iden tific atio n de la pro téin e X
1. Poin ter sur l’UR L (http ://np sa-p bil.ib cp.fr ).
2. Cliq uer sur le lien de "Pro Scan : scan a sequ ence for sites /sign ature s agai nst
PRO SITE data base ".
3. Rem plir le form ulair e (c opie r/col ler la séqu ence X).
OBJ
ECT
IFS
Maîtr iser l’ana lyse de séqu ence s
Ident icat ion de sites fonct ionne ls
Rech erche d’hom ologu es
Align emen ts de séqu ence s
Prédi ction de struc tures secon daire s
Savo ir utilis er le serve ur NPS@ (http :npsa -pbil. ibcp. fr)
RÉS
UMÉ
Anal yser une séqu ence de prot éine
un serv eur Web intég ré d’an alyse de
via
séqu ence . Une rech erch e de prot éine s hom olog ues sera effec tuée suiv ie d’un
align eme nt de séqu ence s. Ains i, la fonc tion de la prot éine sera préd ite, la
régio n la plus prob able du site actif sera i dent iée , enn une rech erch e de ce
site actif sera effec tuée dans la banq ue UniP rot an de cons titue r une fami lle
de prot éine s qui prés ente ce type de moti f cons ensu s. Les séqu ence s prés entant ce site sero nt ensu ite align ées ense mble . Puis des préd ictio ns de struc -
tures seco ndai r es sero nt utilis ées an d’ém ettre des hypo thès es sur la
struc ture de ces prot éine s.
La page d’entrée de chapitre
Elle donne le plan du cours ainsi
qu’un rappel des objectifs pédagogiques
du chapitre.
Le cours
Le cours, concis et structuré,
expose le programme.
Cas pratique
Proposé en n d’ouvrage,
avec les réponses aux questions,
pour appliquer les notions du cours.
Chap itre 4 • Rech erch e dans les banq ues
36
hom olog ues augm ente avec latai lle dela banq ue.O r lessé quen ces hom olog ueau ront
des E-va lue faibl es. La E() est donc sens ible à la taille de la banq ue selon deux sens
oppo sés. Com pte tenu dece s donn ées, plus la E() valu eest faibl e, plus les scor es ont
des chan cesd ’être sign ifica tifs.P ar aille urs,p our uneb anqu e deta ille infin ie,on trouvera toujo urs par chan ce au moin s une séqu ence qui poss ède un scor e égal à celu i
obte nu. Il resso rt dece la que la E() cons idéré e com me seuil limit e (min imal et max imal) dépe nd de la taille de la banq ue (plus la banq ue est de taille impo rtant e, plus la
E() seuil de rech erch e doit êtreg rand e), alors quel e scor e Sr (ouS bit ) estin dépe ndan t
de la banq ue et ne dépe nd que du systè me de scor e (mat rice et péna lités de gaps ).
Dans le cas de faibl e com plex ité (voir chap itre 3), le Z-sco re peut être arti cielle -
men t élevé , faisa nt croir e à tort à des séqu ence s simi laire s. La faibl e com plex ité
biais e les stati stiqu es et est le « cauc hem ar » du bioin form atici en. C’est pour -
quoi elle doit être systé mati quem ent rech erch ée (ou auto mati quem ent élim inée
par le choi x de para mètr es appr oprié s).
4.2 R ECH ERC HE GLO BAL E OU LOC ALE
La com para ison d’un e séqu ence avec une banq ue de séqu ence s est le traite men t
infor mati que le plus com mun effec tué par les biolo giste s. En géné ral, l’obj ectif est
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segm ents de séqu ence s com mun s à diffé rente s proté ines.
L’ut ilisa teur doit donc choi sir entre un algo rithm e loca l ou glob al car les résu ltats
obte nus sero nt diffé rents . En effet , beau coup de proté ines ont des orga nisat ions en
mod ules
dom aine s
(sou vent impr opre men t nom més
). Cett e orga nisat ion influ e sur
le choi x des algo rithm es à utilis er.
Soit deux proté ines qui ont les orga nisat ions sché mati sées figur e 4.2.
Figu re 4.2 – Méth ode globa le ou méth ode local e.
Les segm ents indiq ués par des lettre s ident iques corre spon dent à des modu les
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1
© Dunod
– La photoco
pie non autorisé
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1
LA CO M PO SI TI ON EN
AC ID ES AM IN ÉS
1.1 AC IDE S AM INÉ S ET SÉQ UEN CE
Les proté ines natu relle s sont cons titué es d’
de série L de struc ture
acid es amin és
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Il exist e 20 acid es amin és princ ipau x dans les proté ines natu relle s. La corre spon -
danc e entre les acid es amin és, leur abbr évia tion et leur struc ture chim ique est
donn ée dans la figur e 1.2. Ave c les amb iguït és (Asp artat e/As para gine , Glut ama te/
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utilis ées (la lettre O désig ne la pyro lysin e et U la sélén ocys téine ).
PLA N
1.1 Acide s amin és et séqu ence
1.2 Infor matio ns dédu ites de la comp ositio n en acide s amin és
OBJE CTIF S
Savo ir calcu ler la mass e d’une proté ine
Savo ir trace r une courb e théor ique de titrag e d’une proté ine
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Figu re 1.1 – Struc ture chim ique d’un acide amin é de série L.
173
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Dunod
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Toute
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non
autorisé
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est
un
délit.
C AS PR AT IQ UE
D ’ AN AL YS E DE
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Aprè s clon age et séqu ença ge de l’AD N coda nt, la séqu ence d’un e proté ine X de
Strep trom yces grise us a été déte rmin ée et est donn ée ci-ap rès :
LAA VSV DCS EYP KPA CTL EYR PLC GSD NKT YGN KCN FCN AVV ESN GTL TLS
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Dan s des cond ition s norm ales, cette proté ine X est expr imée mais on ne sait rien de
sa fonc tion. Le but de cette form ation est de tirer le max imum d’inf orma tions struc -
tural es et fonc tionn elles de la séqu ence de proté ine X et d’es saye r de géné ralis er la
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Iden tific atio n de la pro téin e X
1. Poin ter sur l’UR L (http ://np sa-p bil.ib cp.fr ).
2. Cliq uer sur le lien de "Pro Scan : scan a sequ ence for sites /sign ature s agai nst
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3. Rem plir le form ulair e (c opie r/col ler la séqu ence X).
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Ident icat ion de sites fonct ionne ls
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via
séqu ence . Une rech erch e de prot éine s hom olog ues sera effec tuée suiv ie d’un
align eme nt de séqu ence s. Ains i, la fonc tion de la prot éine sera préd ite, la
régio n la plus prob able du site actif sera i dent iée , enn une rech erch e de ce
site actif sera effec tuée dans la banq ue UniP rot an de cons titue r une fami lle
de prot éine s qui prés ente ce type de moti f cons ensu s. Les séqu ence s prés entant ce site sero nt ensu ite align ées ense mble . Puis des préd ictio ns de struc -
tures seco ndai r es sero nt utilis ées an d’ém ettre des hypo thès es sur la
struc ture de ces prot éine s.