Flore microbienne

L’analyse des microbiotes permet d’étudier l’ensemble des microorganismes présents dans un échantillon donné : bactéries, levures, champignons, algues…

Cette analyse est aujourd’hui cruciale pour faire progresser la recherche dans les secteurs de la santé humaine et animale, de la nutrition, de l’environnement et des biotechnologies. Leader des services d’analyse génomique, GenoScreen propose des solutions d’analyse des microbiotes puissantes et complètes : un véritable accélérateur de recherche et une porte ouverte sur la génomique de demain !

Comprendre des écosystèmes complets, à l’échelle moléculaire

Les analyses moléculaires de communautés microbiennes ont surtout l’avantage, par rapport à la microbiologie classique, de permettre l’étude des microorganismes au sein même de leur niche écologique, sans devoir passer par des étapes de culture sur milieux synthétiques qui les isolent de leur communauté et de leur environnement naturel.

Ces analyses d’écologie microbienne détaillent la biomasse, la composition, la diversité, les fonctions et les interactions des micro-organismes entre eux et avec leur habitat.

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L’arrivée sur le marché de la nouvelle génération de technologies de séquençage (NGS) a révolutionné les approches moléculaires de description de la diversité et composition taxonomique en microorganismes d’un échantillon. En effet, elles étaient jusqu’à présent basées sur l’analyse des gènes ARNr16S et ARNr18S/28S par amplification PCR puis clonage et séquençage Sanger. Ces approches étaient longues et très fastidieuses et ne permettaient d’observer souvent que les microorganismes majoritaires de l’échantillon.

Désormais, les approches dites de métagénomique ciblée ou de profilage microbien réalisées sur les séquenceurs NGS remplacent les anciennes méthodes et génèrent une quantité de séquences par échantillon qu’il n’était pas possible d’envisager auparavant.

L’offre GenoScreen - Métagénomique ciblée

Notre méthodologie se base toujours sur l’analyse ciblée de gènes ubiquitaires (ARNr16S, ARNr18S/28S, ITS1&2) qui sont désormais simplement étudiés sur des régions plus courtes afin de s’adapter à ces nouvelles générations de séquenceur.

Au-delà de la taxonomie, nos équipes développent des analyses plus poussées : bêta diversité, arbres phylogénétiques…

L’avantage GenoScreen

• Pionnière des technologies NGS en France
• 10 années d’expérience dans les analyses de métagénomique ciblée
• Maîtrise de nombreuses matrices initiales (selles, écouvillons cutanés etc.)

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Les analyses moléculaires de communautés bactériennes étant basées sur l’étude des molécules d'ADN et/ou d'ARN, leur extraction de l’échantillon initial est une étape cruciale. L’objectif de ces analyses étant d’étudier le microbiote dans sa niche écologique initiale et d’en garder l’image la plus stable et exhaustive, il est important que les méthodes d’extraction des molécules d'ADN et/ou d'ARN soient les plus stabilisées et les moins biaisées possible.

L’offre GenoScreen

Pour obtenir une représentation fiable et précise des microbiotes et réduire les biais, GenoScreen a développé des méthodes d’extraction standardisées et optimisées pour les microbiotes suivants :

• Microbiotes humains ou animaux (fèces/caecum/ileum, écouvillons cutanés)
• Microbiotes environnementaux (sols agricoles ou pollués, rhizosphères)

GenoScreen pourra vous accompagner également dans cette étape d’extraction d‘ADN à partir d’échantillons différents comme les biopsies cutanées ou intestinales, les prélèvements oraux ou nasaux par écouvillon, les crachats ou lavages broncho-alvéolaires, les eaux, nappes phréatiques etc.

L’avantage GenoScreen

• 15 années d’expérience dans l’extraction d’ADN de tout type de matrices
• Répétabilité et reproductibilité maximales
• Procédés d’extraction spécifiquement optimisés pour les microbiotes

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Le métatranscriptome représente l’ensemble des gènes et les fonctions exprimées (les transcriptomes) par les différents microorganismes d’un échantillon.

Les applications

La métatranscriptomique ouvre de nombreux champs d’analyse :

• Identification de fonctions enzymatiques et voies métaboliques exprimées
• Comparaison des niveaux d’expression de gènes entre échantillons ou conditions expérimentales
• Identification des microorganismes impliqués dans l’expression des voies métaboliques d’intérêt

L’offre GenoScreen

Les équipes de GenoScreen peuvent intervenir dès la matrice initiale en extrayant les ARN produits par l’ensemble des microorganismes.

Les méthodologies de préparation de librairies sont ensuite adaptées aux objectifs de recherche et à la nature de la matrice initiale :

• Pour les eucaryotes
  • Enrichissement spécifique des ARN messagers polyadénylés
• Pour les bactéries
  • Élimination des ARN messagers polyadénylés eucaryotes
  • Soustraction des ARN ribosomaux très majoritairement exprimés

L’avantage GenoScreen

• Accompagnement complet du prélèvement des échantillons initiaux à la préparation des librairies RNA-seq
• Stratégies de séquençage sur-mesure (nombre de vos échantillons, longueur des séquences, etc)
• 15 ans d'expertises sur l'analyse des ARNs
• Une expertise en transcriptomique

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En complément de l’approche ciblée, qui interroge une région courte et spécifique de gènes ribosomaux, la métagénomique globale est basée sur le séquençage total de l’ADN extrait d’un échantillon par l'approche dite “shotgun”.

Cette analyse permet de décrire la composition taxonomique d’une communauté d’organismes et sa diversité mais aussi ses gènes et donc ses capacités fonctionnelles. Elles viendront potentiellement compléter des études de profilage, par exemple sur un sous-groupe représentatif d’échantillons.

Les applications

La métagénomique globale peut notamment identifier de nouvelles enzymes utiles pour améliorer les processus industriels et agricoles, développer des solutions de remédiation des sols ou mettre au point de nouveaux antibiotiques.

L’offre GenoScreen

GenoScreen propose des analyses très flexibles selon votre projet, votre matrice initiale et besoin en couverture de séquençage Selon vos besoins, questions scientifiques et contraintes, utilisez notre solution Low-, Medium-, High-WHOMSA (WHOle Metagenomic Sequencing Analysis).

Nos équipes disposent d’outils puissants d’analyse bioinformatiques, WHORMSS, qui permettent une exploitation maximale des immenses volumes de données récoltées. Ces outils propriétaires peuvent être adaptés à de nombreuses problématiques de recherche, pour apporter des réponses spécifiques.

L’avantage GenoScreen

• Une offre d’une grande flexibilité
• Des capacités d’analyse métagénomique ciblée et globale complémentaires
• Un outil propriétaire WHORMSS d’analyse bioinformatique

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Pour compléter les approches moléculaires NGS de type profilage microbien ou pour cibler certaines familles ou espèces bactériennes (probiotiques par exemple), les approches quantitatives qui analysent les changements d’abondance relative sont aussi possibles.

Les applications - Détection et quantification de bactéries

Cette approche permet notamment de conforter les observations faites par approche de métagénomique ciblée : un outil très utile dans le secteur agro-alimentaire, pour contrôler l’inoculum et la présence de bactéries dans les processus de fermentation ou vérifier les formules (présence de probiotiques ou prébiotiques).

L’offre GenoScreen

GenoScreen réalise des essais de PCR quantitative (qPCR) spécifiquement conçus pour détecter et quantifier les bactéries probiotiques au sein de matrices complexes :

• Lactobacillus casei
• Lactobacillus rhamnosus GG
• Lactobacillus acidophilus
• Enterococcus faecium
• Bifidobacterium lactis ou BB12
• Streptococcus thermophilus
• Staphylococcus cerevisiae/boulardii
• Escherichia coli…

GenoScreen développe en continu des essais de qPCR spécifiques d’espèces bactériennes afin de compléter son offre.

Par ailleurs, GenoScreen réalise également des prestations à façon et la validation d’essais de qPCR sur demande sur vos cibles d’intérêt qui ne sont pas au catalogue.

N’hésitez pas à nous contacter pour connaître nos développements en cours ou pour une demande spécifique.

L’avantage GenoScreen

• Large librairie d’essais qPCR spécifiques
• Développement et validation d’essais qPCR sur demande

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La biomasse moléculaire est la représentation de la quantité d’ADN extraite à partir d’un échantillon donné. Elle permet d’estimer le niveau de richesse en micro-organismes vivants d’un habitat, échantillon ou milieu donné et de le comparer à d’autres.

Les applications

Les applications de ce type d’analyse sont nombreuses dans les domaines de la santé, de l’environnement ou de l’agroalimentaire.

Elles permettent notamment d’évaluer rapidement et dans tout type d’échantillon d’intérêt l’impact sur la richesse en micro-organismes d’un traitement médical (antibiothérapie, chimiothérapie), d’un polluant ou d’une modification de procédé de fabrication.

L’offre GenoScreen

Nos analyses se fondent sur des mesures de l’ADN avec des méthodes de PCR quantitative ciblées permettant de dissocier les procaryotes des eucaryotes.

GenoScreen dispose aussi de technologies exclusives, pour dissocier spécifiquement les champignons.

En complément de ces analyses globales, nos équipes ont développé des mesures ciblées et quantitatives pour certaines bactéries d’intérêt (ex : Lactobacillus casei, Bifidobacterium lactis, Faecalibacterium prausnitzii…).

D’autres mesures peuvent être développées à façon et sur demande selon la problématique rencontrée.

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