L’étude de la cinétique des ARN, et l’inclusion de méthodes reliées dans les pipelines standards de bioinformatique est l’un des challenges majeurs de la bioinformatique moderne des ARN. La prise en compte de la cinétique offre en effet une abstraction bien plus respectueuse de la réalité du repliement des ARN que les méthodes traditionnellement utilisées, basées sur la minimisation d’énergie libre ou l’équilibre thermodynamique. Cependant, le développement de méthodes bioinformatiques précises et efficaces pour l’étude de la cinétique des ARN est rendue difficile par la quantité limitée de données (faiblement structurées), ainsi que par la difficulté algorithmique importantes de certains des problèmes informatiques qu’il soulève.
Le but du projet RNALands est de contourner ces difficultés en concentrant les efforts d’un consortium d’experts en bioinformatique des ARN, en génomique et en combinatoires. Ces experts travailleront en collaboration étroite pendant la période 2015-2018 à lever les principaux verrous en cinétique des ARN, parmi lesquels :
- Réunir et annoter une collection étendue d’exemples biologique et d’applications de la cinétique pour fournir des jeux de données de référence permettant d’évaluer les approches in silico disponibles;
- Concevoir des méthodes bioinformatiques efficaces pour engendrer des ensembles simplifiés, mais néanmoins représentatifs, de conformations pour un ARN, afin de contribuer des outils passant à l’échelle pour l’étude de la cinétique;
- Explorer les heuristiques préexistantes et nouvelles pour estimer les barrières d’énergies, afin d’estimer de la vitesse de repliement des ARN dans des paysages de repliement exacts et approchés;
- Fournir des outils permettant d’analyser la cinétique du repliement comme un processus de Markov, par intégration numérique ou par vérification;
- Étendre et adapter ces méthodes pour l’étude du repliement co-transcriptionnel, et d’autres paysages de repliement évoluant avec le temps, permettant ainsi l’analyse de phénomènes biologiques impossibles à analyser par les méthodes actuelles.
