MIGRÈNE : La boîte à outils pour les GEMs microbiens et individualisés, le Reactobiome et la modélisation des réseaux communautaires

Comprendre le métabolisme microbien est crucial pour évaluer les changements dans les interactions hôte-microbiome humain pendant les périodes de santé et de maladie. Cependant, le principal obstacle dans le domaine de la modélisation basée sur les contraintes et des modèles métaboliques à l'échelle du génome (GEMs) liés aux interactions hôte-microbiome réside dans l'utilisation efficace des données métagénomiques pour construire des GEMs qui englobent des génomes inexplorés et non caractérisés. Des défis persistent dans l'utilisation efficace des données métagénomiques pour aborder les métabolismes microbiaux individualisés afin d'examiner les interactions hôte-microbiome. Pour aborder ce problème, nous avons créé un cadre computationnel conçu pour les métabolismes microbiens personnalisés. Ce cadre prend en compte des facteurs tels que la composition du microbiome, les profils d'espèces métagénomiques et les catalogues de gènes microbiens. Par la suite, il génère des GEMs au niveau microbien et des métabolismes microbiens individualisés, y compris la richesse des réactions, l'abondance des réactions, le reactobiome, l'enrichissement de l'ensemble de réactions individualisé (iRSE) et les modèles communautaires. En utilisant la boîte à outils, nos résultats ont révélé une réduction significative à la fois de la richesse des réactions et de la richesse des GEMs chez les individus atteints de cirrhose hépatique. L'étude a mis en évidence un lien potentiel entre le microbiote intestinal et la cirrhose hépatique, c'est-à-dire un niveau accru de LPS, une production d'ammoniac et un métabolisme de la tyrosine dans la cirrhose hépatique, soulignant l'importance des facteurs liés au microbiome dans la santé du foie.