Explorer les fonctions microbiennes à partir d'informations taxonomiques : un état de l'art des outils et des méthodes
Résumé
À l'ère des Big Data, d’énormes quantités de données sont disponibles et constituent une
occasion unique de développer des algorithmes de prédiction performants. En écologie
microbienne, ce phénomène a joué un rôle majeur dans la façon dont nous abordons la
biodiversité depuis l’apparition des NGS. L’étude des microbiomes environnementaux par les
outils les méta-omiques a conduit à la découverte de nouveaux organismes, fournissant ainsi
une source importante d’informations taxonomiques et fonctionnelles. L’un des futurs défis, est
de réussir à associer une fonction à une diversité microbienne pour améliorer notre
compréhension des fonctions du microbiome (British Ecological Society, 2016). Bien que
certaines technologies renseignent sur les fonctions putatives ou réelles, elles restent
fastidieuses et coûteuses à mettre en oeuvre. L’approche de metabarcoding est couramment
utilisée pour obtenir des informations sur la diversité microbienne avec un coût très abordable,
mais elle ne permet pas directement d’obtenir des informations sur les fonctions microbiennes.
Deux solutions vivement débattues au sein de la communauté scientifique émergent
actuellement pour tirer des informations fonctionnelles à partir d'un profil taxonomique : (i)
l'inférence fonctionnelle et (ii) l'assignation de traits écologiques. Si la plupart des outils
disponibles sont utilisables uniquement pour les procaryotes, comme PICRUSt le plus connu,
d’autres alternatives existent afin d’étudier les eucaryotes et notamment les champignons
comme par exemple FUNGuild. Ainsi, nous présenterons un état de l’art des outils et méthodes
disponibles, illustrés par différents exemples permettant de faire le lien entre la diversité des
communautés et leurs fonctions ou traits écologiques en ciblant l’environnement sol.