Contributions algorithmiques à la conception de sondes pour biopuces à ADN en environnements parallèles - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2009

Algorithmic contributions to probe design for DNA microarrays using parallel architectures

Contributions algorithmiques à la conception de sondes pour biopuces à ADN en environnements parallèles

Résumé

Microorganisms represent the largest diversity of the living beings and still largely unknown. Understanding ecosystems working mechanisms and the roles of microorganisms is a great challenge in microbial ecology. The development of new genomic approaches allows us to comprehend the complexity of those systems. In this context, DNA microarrays represent high-throughput tools able to show the expression or the presence of several thousands of genes on a single experiment. However, one of the hardest steps in microarray utilization is the probe selection because of its complexity and the huge amount of data to compute. Obtained probes should be specific and sensitive. To reach the goals of performance and quality, we have developed an algorithm for phylogenetic microarrays and we have deployed it on the European Computing Grid EGEE. We have also developed a new algorithm for functional microarrays and we have deployed it onto a cluster. The two algorithms needed an important step of software engineering. In this context, we have proposed a new method based on model driven engineering (MDE) and particularly on model transformation to solve the problem of backtranslation of oligopeptides. The two algorithms are intended to be used massively and allow bioinformaticians and biologists to design all kinds of probes.
Les microorganismes constituent la plus grande diversité du monde vivant et restent encore largement méconnus. La compréhension du fonctionnement des écosystèmes et les rôles joués par les microorganismes reste un enjeu majeur de l'écologie microbienne. Le développement de nouvelles approches de génomique permet d'appréhender la complexité de ces systèmes. Dans ce contexte, les puces à ADN représentent des outils à haut débit de choix capables de suivre l'expression ou la présence de plusieurs milliers de gènes en une seule expérience. Cependant, l'une des étapes les plus difficiles, de part sa complexité et la quantité de données à traiter, est la sélection de sondes qui doivent être à la fois sensibles et spécifiques. Pour répondre à ces besoins en termes de performance et de qualité, d'une part, nous avons développé un algorithme de conception de sondes pour biopuces phylogénétiques que nous avons entièrement déployé sur la grille de calcul européenne EGEE, et d'autre part, nous avons proposé un deuxième algorithme pour biopuces fonctionnelles que nous avons déployé sur un cluster. Les deux algorithmes ont nécessité une phase importante d'ingénierie logicielle. Nous avons donc proposé une démarche d'ingénierie dirigée par les modèles (IDM) et notamment de transformation de modèle pour résoudre le problème de traduction inverse d'oligopeptide. Les deux algorithmes sont destinés à une utilisation massive et permettent de concevoir tout type de sondes
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Dates et versions

tel-00724565 , version 1 (21-08-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00724565 , version 1

Citer

Mohieddine Missaoui. Contributions algorithmiques à la conception de sondes pour biopuces à ADN en environnements parallèles. Bio-informatique [q-bio.QM]. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2009. Français. ⟨NNT : 2009CLF21994⟩. ⟨tel-00724565⟩
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