Conférence :
GGMM 2013 : le bilan

GGMM

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Votre super reporter s'est rendu à deux congrès au mois de Mai, que vous avez pu suivre en direct via des live-tweets. Pour ceux qui ont raté le coche et pour les autre aussi, voici un résumé de ce qui s'est passé durant le premier congrès. GGMM, pour Groupe de Graphisme et Modélisation Moléculaire, est un congrès qui se tient tous les deux ans, et qui a pour objectif... la modélisation moléculaire. Un congrès de pur bioinformatique donc. Cette année, le congrès s'est déroulé pendant 3 jours à Saint-Pierre d'Oléron.

Pour ceux qui ne sont pas familiers avec les concepts de modélisation moléculaire, je vous conseille de lire l'article consacré à la modélisation avant de poursuivre cet article.

Jour 1

Arrivé le mardi 21 mai en début d'après midi avec un petit pot d'accueil, distribution des clefs des bungalows et des sacs des sponsors. En prime des clefs USB de 4 Go, très pratiques pour s'échanger des données entre modélisateurs. Puis on attaque les choses sérieuses avec les conférences. Chaque session était organisée par thème. Tout d'abord, un invité présentait ses travaux avec une longue présentation de 45 minutes, questions comprises, avant que d'autres intervenants ne présentent leurs travaux, sur le même thème, pendant 15 minutes.

Nous avons commencé les conférences par de la modélisation de protéines aux interfaces avec des membranes, avec comme conférencier invité Nathalie Reuter. Les protéines et leurs interactions sont assez difficiles à caractériser, surtout si elles sont au contact de membranes. Nathalie Reuter a présenté une explication sur les affinités entre les cations et certains types de lipides. Toujours sur les interactions protéine-membrane, ont suivi Samuel Murail (fermeture de canaux ioniques), Marc Guéroult (les transporteurs d'urée dans les globules rouges), Landry Charlier (dynamique d'ancrage de protéine du VIH) et Jean Helie (peptides pénétrant les cellules par la membrane). Une première session de posters a clos cet après midi.

S'en est suivi un apéro charentais, avec huîtres et moules à volonté (ou presque) et un dîner, avant de repartir pour une dernière conférence longue. Jerome Golebiowski nous a ensuite titillé les narines avec une représentation des interactions molécules odorantes avec leurs récepteurs. Preuves à l'appui avec des échantillons d'odeurs et la comparaison entre l'activation de plusieurs de ces récepteurs par une même molécule et un accord joué sur un orgue, chaque accord représentant une odeur particulière, allant du cassis à l'urine de chat. C'est le nez saturé que nous avons eu quartier libre pour le reste de la (courte) soirée.

Jour 2

Le lendemain, reprise des hostilités avec Marianne Rooman qui nous a présenté le design rationnel des protéines modifiées. La modification des protéines permet souvent d'optimiser un effet, en améliorant leur affinité par exemple. Seulement une seule altération peut entraîner des instabilités thermodynamiques, des pertes de résistances dans les variations de température ou de pH, ou encore créer des affinités non désirées avec d'autres protéines. Marianne Rooman propose une analyse statistique pour prédire, en quelques secondes, les conséquences sur ces données lors de la mutation d'une protéine. Laurent Chaloin (screening virtuel et détection de poches protéiques dans la lutte contre le cancer), Leslie Regad (caractérisation des descripteurs croisés ligands/poche), Claire Colas (l'analyse d'une poche des neuraminidases comme cible médicamenteuse) et David Rinaldo (l'exploration des kinases avec la métadynamique dans la maladie de Parkinson) ont présenté leurs travaux avant une courte pause. Puis ce fut au tour de Christine Cézard (la pyroverdine et sa liaison au fer comme antibactériens), Jérémie Topin (la modélisation moléculaire en aide à l'étude des interactions lectine saccharides), Jade Fogha (l'utilisation de foldamères pour moduler les interactions protéine-protéine au niveau des hélices alpha) et Julien Diharce (l'utilisation de dynamique hybride pour visualiser les échanges entre deux protéines : DFR et SDR) de nous exposer leurs résultats avant la pause déjeuner.

L'après-midi était consacré à la prédiction de structures de peptides et de protéines, avec Alexandre De Brevern qui nous exposa son alphabet structural, résumé en petites briques, semblables à des légos, permettant de représenter les structures locales des peptides et protéines plus finement que les simples structures secondaires. Une fois l'alphabet structural défini, il nous a montré différentes utilités, autant dans la prédiction que dans l'analyse de structures avec par exemple les queues polyprolines. Guilhem Faure (identification des séquences protéiques structurées parmi le protéome), Pierre Thevenet (prédiction des ponts disulfures dans les peptides et des linkers dans les protéines), Adrien Melquiond (l'effet papillon d'une seule mutation sur la voie d'ubiquitination) et Christopher Topham (une adaptation de l’algorithme Smith-Waterman pour l'alignement de structure de protéines) ont poursuivi avec leurs travaux sur le même sujet avec une dernière séance de posters. Toujours sur le thème des prédictions de structures et de champs de force, Samuela Pasquali (un champ de force gros gain pour l'ARN), Emmanuel Gludice (la modélisation de protéines dirigée par des contraintes obtenues expérimentalement), Yves Boulard (les protéines et les nanoparticules, leurs interactions ou non) et Alexandre Perret (le coefficient de diffusion du CO2 dans les bulles de... champagne) ont terminé la journée avant l'apéro et le dîner de Gala.

Jour 3

Enfin la dernière matinée, le jeudi 23 Mai, était consacrée à la plasticité moléculaire, présentée par Vinh Tran. Effectivement, les modèles présentés sont souvent rigides : une ou plusieurs conformations, comme des photos, tandis que la réalité est plus fluide, comme un film. La plasticité moléculaire permet d'approcher ces fluidités en se basant sur les degrés de liberté, les descripteurs des paramètres du système et les contraintes techniques. Finalement Marc Piuzzi (SAMSON, un framework de modélisation des nanosystèmes) , Juan Cortes (la plasticité moléculaire grâce au gros grain, aux modes normaux et un peu d'inspiration de la robotique), Yannick Spill (le replica exchange avec un témoin pour optimiser les structures) et Jeremy Esque (l'eau en tant que solvant explicite pour calculer l'énergie libre de confinement/solvatation) ont présenté leurs travaux.

Trophée GGMM

L'un des trophées distribués lors du congrès.

Après une courte pause les gagnants du prix GGMM ont pu exposer l'étendue de leurs travaux: Jessica Adreani nous a présenté des interactions protéine-protéine basé sur l'évolution et un score de docking basé sur ces analyses ; et Alex Tek a exposé son travail sur Unitymol, un logiciel de visualisation, basé sur un moteur de jeux vidéos. Et des récompenses pour les deux meilleurs posters : Émilie Pihan et son identification de molécules anti malaria et Nicolas Renault et son mécanisme d'activation de la mélatonine.

Dernier repas avant de rentrer à Paris. Juste le temps de se reposer de ce congrès très dense et très riche, avant de repartir le dimanche pour un autre congrès moins spécialisé dans la bioinformatique : GFPP, dont je vous ferais le bilan sous peu.

Conclusion

La technique la plus exploitée était la dynamique moléculaire. Très utile pour étudier l'évolution d'un système au cours du temps, cette méthode prend cependant beaucoup de temps et fournit des résultats qui nécessitent une vérification attentive. J’ai pour ma part un peu regretté l’absence de nouveaux algorithmes ou de nouvelles méthodes permettant la modélisation des protéines, mais il s’agit d’un avis très personnel.

En plus d'être riche en découvertes et en partenariats possibles, on a pu observer une véritable diversité de la bio-informatique française, même au sein d'une spécialisation telle que la modélisation moléculaire. Cette diversité tient tant aux thèmes abordés qu'aux types de bio-informaticiens présents et présentant leurs résultats. Et même si cette diversité peut paraître contre-productive dans nos collaborations, avec chacun des objectifs différents, elle permet une bonne complémentarité entre le développement de méthodes, l'utilisation de simulateurs et les analyses des résultats.

 

Merci à Norore, Clem_ , Yoann M et notre petit nouvelle Serahline pour leurs recommandations et leurs corrections.

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