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Le contexte : 

IMGT®, the international ImMunoGeneTics information system® (http://www.imgt.org), créé en 1989 par Marie-Paule Lefranc à Montpellier (Université de Montpellier et CNRS) est spécialisé dans les immunoglobulines (IG) ou anticorps et les récepteurs T (TR). Les IG et les TR sont les récepteurs d’antigènes de la réponse immunitaire adaptative qui caractérise les vertébrés à mâchoires (du poisson à l’homme). L’analyse des IG et TR dans les situations normales et pathologiques est un immense challenge dû à la complexité de leur synthèse (réarrangements combinatoires de l’ADN entre gènes V, D et J dans les lymphocytes B et T) et à leur extrême diversité (2.1012 spécificités différentes par individu). En répondant à ce challenge, IMGT® est devenu la référence mondiale en immunogénétique et immunoinformatique.

  L'outil :

IMGT® comprend 7 bases de données et 17 outils en ligne interactifs et >20.000 pages de ressources Web. L'analyse des séquences nucléotidiques réarrangées des domaines variables IG et TR (V-DOMAIN correspondant à la V-(D)-J-REGION) est réalisée par IMGT/V-QUEST (en ligne depuis 1997) qui intègre IMGT/JunctionAnalysis.

En 2010, IMGT® a développé IMGT/HighV-QUEST, une version haut-débit d’IMGT/V-QUEST, qui est le premier (et à ce jour le seul) portail en ligne qui analyse des séquences NGS complètes de V-DOMAIN. IMGT/HIghV-QUEST analyse jusqu’à 500 000 séquences par lot. Il identifie les gènes V, D et J, caractérise les junctions et les mutations somatiques (11 fichiers CSV et jusqu’à 539 données par domaine). L’analyse statistique d’IMGT/HighV-QUEST permet l’identification et la caractérisation des clonotypes jusqu’à un million de V-DOMAIN. L’outil IMGT/StatClonotype (package R déchargeable sur le site IMGT®) permet d’évaluer et d’explorer la significativité des différences de diversité et d’expression des clonotypes entre deux lots.

Une nouvelle fonctionnalité d’IMGT/(High)V-QUEST permet d’obtenir les résultats de deux V-DOMAIN associés expérimentalement dans une même séquence (~ 850 bp), par exemple, cas des scFv (single chain Fragment variable) dont les deux V-DOMAIN sont connectés par un linker, et dont l’analyse directe a été rendue possible grâce au séquençage PacBio de longues molécules.

 

Applications :

Les résultats d’IMGT/HighV-QUEST permettent l’analyse NGS des répertoires IG and TR dans les conditions physiologiques normales (âge, vaccination) ou pathologiques (immunodéficiences, maladies autoimmunes, cancers et maladies infectieuses), avec de nombreuses applications en recherche fondamentale, clinique et thérapeutique. L’analyse de répertoires expérimentaux de banques combinatoires de fragments d’anticorps scFv permet quant à elle d’accélérer la caractérisation moléculaire de nouvelles spécificités d’anticorps sélectionnées lors du criblage de ces banques.

Les fonctionnalités d’IMGT/HighV-QUEST évoluent en intégrant les avancées scientifiques et méthodologiques. En mai 2018, plus de 16,3 milliards de séquences ont été analysés par 2462 utilisateurs de 46 pays (44% des utilisateurs des Etats-Unis, 34% d’Europe, 22% des autres parties du monde). IMGT/HighV-QUEST a accès aux ressources HPC de HPC@LR et, sous l’allocation [036029] (2010-2018) du GENCI (Grand Equipement National de Calcul Intensif), à celles du Centre Informatique National de l’Enseignement Supérieur (CINES) et du Très Grand Centre de Calcul (TGCC) du Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA).

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