STAGE M2 : INTERFACE WEB INTERACTIVE DÉDIÉE À L’ÉDITION DE GRAPHES (RÉSEAUX MÉTABOLIQUES)

Contexte :

De nombreuses données hétérogènes quantitatives (génétiques, métabolomiques etc) sont acquises pour comprendre l’émergence et/ou les caractéristiques de maladies, telles que le cancer. Pour autant, il n'est pas aisé de croiser ces données et d’en extraire la connaissance pertinente du point de vue biologique.

Pour les biologistes, un moyen courant pour comprendre les processus biologiques en jeu est de visualiser les réactions métaboliques issues de la base de données publiées par le consortium international “Metabolic Atlas (https://metabolicatlas.org). Ces réactions métaboliques sont affichées sous forme de graphes (voir Figure 1).

Cependant, le graphe obtenu par simple projection de données quantitatives est généralement trop volumineux pour (i) pouvoir être interprété par un humain et (ii) pour communiquer les informations jugées importantes par les biologistes. Ainsi, les médecins et les biologistes en font un “résumé” - que nous appelons summary graph (voir Figure 1) - pour pouvoir interpréter eux-mêmes et partager avec les autres les connaissances acquises. Cette création des summary graphs est actuellement faite à la main (avec des outils comme InkScape)  et représente un effort considérable de la part des biologistes.

L’équipe du Centre de Bioinformatique de Bordeaux développe des méthodes d’intégration de données omiques en les analysant en tant que graphes. Dans ce contexte, nous souhaitons concevoir et développer une interface interactive qui permet aux biologistes de construire facilement des summary graphs.

Nous collaborons de façon proche avec une équipe de biologistes - celle de Dr Thomas Daubon - qui s’intéresse à comprendre l’agressivité du glioblastome (cancer du cerveau) et acquiert pour cela les données omiques quantitatives de l’expression de gènes et de l’abondance de métabolites. Les membres de cette équipe seront les interlocuteurs privilégiés en ce qui concerne la définition fonctionnelle des besoins pour l’interface d’édition.

De plus, pour les aspects interface utilisateur nous allons collaborer avec l’équipe ILDA du LISN, Paris-Saclay (en particulier avec Caroline Appert). L’équipe ILDA a une expérience forte pour concevoir des interfaces en impliquant les utilisateurs afin de répondre aux mieux à leurs besoins.

Objectifs :

Dans ce stage il s’agit de concevoir et implémenter une interface web interactive permettant de construire les summary graphs des réseaux métaboliques. La conception de cette interface sera guidée par des entretiens avec les biologistes afin de capturer au mieux leurs besoins. Cette interface sera programmée avec des technologies Web (JavaScript, D3) et interrogera la base de données orientée graphe en Neo4j du “Metabolic Atlas” dans laquelle sont stockés les réseaux métaboliques. Spécifiquement, cette interface sera chargée de traduire les actions de l’utilisateur en programmes permettant l’extraction de vues sur le graphe.

Profil recherché :

En École d'ingénieurs ou en Master 2 informatique, vous faites preuve d'autonomie et de curiosité. Vous avez une formation et un goût pour le développement web (par exemple, D3, Angular, Vue, React…), et la la visualisation. Vous avez idéalement déjà réalisé du développement Web (front end). Un intérêt pour le domaine de la visualisation interactive de graphes et le goût pour le travail en équipe sont importants pour mener à bien ce projet.

Compétences techniques recherchées :

• Maîtrise de l’environnement Unix/Linux
• Connaissances en développement d’Interface Humain Machine
• Connaissances en technologies web
• Maîtrise du langage de programmation Python, connaissance souhaitée mais pas nécessaire en R
• Connaissance en SGBD souhaitée, notamment NoSQL

Durée et période : 6 mois, à partir de janvier / février 2023

Contact :  Johanna Galvis deisy-johanna.galvis-rodriguez@u-bordeaux.fr, Slim Karkar slim.karkar@u-bordeaux.fr et Macha Nikolski macha.nikolski@u-bordeaux.fr

Lieu du stage : Centre de Bioinformatique de Bordeaux