Un catalogue des gènes du microbiote vaginal

Actu PRO : Un catalogue des gènes du microbiote vaginal

Il existe désormais un répertoire de l’ensemble des espèces bactériennes vaginales et de la fonction de leurs gènes. Une ressource publique qui facilitera le travail des chercheurs et une meilleure compréhension du rôle des micro-organismes vaginaux dans la santé des femmes.

 

En 2003, l’intégralité du génome humain était décryptée. En 2008, était lancé le décryptage de celui de ses microbiotes (projets MetaHit et HMP1) puis l’analyse de leurs rôles sur la santé (IHMC2). Mais ces bases de données, essentielles pour comprendre la structure et la fonction des communautés microbiennes ainsi que leur rôle dans les maladies, se concentrent principalement sur le microbiote intestinal. Jusqu’à la publication début 2020 d’un catalogue des gènes du microbiote vaginal : VIRGO3.

VIRGO : le répertoire vaginal le plus complet

Ce répertoire a été construit à partir de données métagénomiques (n = 264) et de génomes complets (n = 308) issus d’isolats et prélèvements urogénitaux. Pour le moment, la base de données est principalement bactérienne, avec seulement quelques séquences de gènes viraux et fongiques. VIRGO contient près d’1 million de gènes bactériens non redondants* qui ont été annotés aussi bien au niveau du rang taxonomique que de leur fonction. Il couvre plus de 95 % du microbiote vaginal humain et est utilisable pour des populations d’origines ethniques diverses4. Il va ainsi permettre de caractériser et d’analyser l'abondance des gènes et leur expression dans le micro-environnement vaginal. Il a déjà montré qu’il existe au sein du vagin beaucoup plus de diversité intra-espèces que prévu, au point de remettre en question l'idée d’une domination par une souche principale de Lactobacillus.

VOG regroupe les familles de protéines par fonction

Les gènes identifiés dans VIRGO ont ensuite été traduits puis organisés par familles de protéines et par type de fonction dans un second catalogue baptisé VOG (Vaginal Orthologous Groups). L’équipe s’en est servi pour rechercher de nouveaux variants protéiques. Résultat : l’identification d’une substitution jusque-là inconnue de l’alanine par la valine dans la séquence protéique d’une toxine excrétée par Gardnerella vaginalis. Ce répertoire va ainsi permettre d’identifier les différents variants d’une même protéine, de proposer une signification biologique à ces variations et d’émettre de nouvelles hypothèses.

Un outil rapide et précis

VIRGO est un outil rapide et précis de caractérisation des microbiotes vaginaux dotés de nombreux avantages : une vue globale des communautés vaginales ; une conception centrée sur les gènes qui permet d’intégrer une caractérisation fonctionnelle et taxonomique ; une grande évolutivité ; une grande sensibilité permettant d’également caractériser les bactéries peu abondantes ; un outil simple d’évaluation de la richesse génétique et de la diversité intra-espèce. Il s’avèrera particulièrement utile aux utilisateurs ayant des compétences informatiques limitées, un volume important de séquençage des données, et/ou une infrastructure informatique limitée.

 

* sans doublon codant pour une même protéine

1Human Microbiome Project

2International Human Microbiome Consortium

3Vaginal integrated non-redundant gene catalog

4Amérique du Nord, Afrique et Asie

 

Sources :

Ma B, France MT, Crabtree, J. et al. A comprehensive non-redundant gene catalog reveals extensive within-community intraspecies diversity in the human vagina. Nat Commun 11, 940 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-14677-3