Déroulé d’une analyse métagénomique de microbiote. Dans un premier temps le microbiote d’intérêt est soumis à une extraction de l’ADN. L’ADN métagénomique obtenu peut être soumis à une étape d’amplification, pour augmenter les quantités disponibles. Il est ensuite séquencé par une méthode de nouvelle génération (en général). Les lectures obtenues sont souvent de taille très courte (100 pb, paires de bases). Les données brutes obtenues sont alors examinées par des procédures de contrôle qualité puis traitées à l’aide de logiciels capables de produire différents types d’analyses visant à déterminer le contenu en espèce (analyse taxonomique) ou en gènes (analyse fonctionnelle). Les principaux logiciels d’analyse taxonomique vont identifier les fragments d’intérêt et les comparer à des collections de séquences de référence. Les gènes de références utilisés sont principalement et très majoritairement les gènes qui encodent les ARN ribosomiques qui permettent une assignation à une espèce, un genre ou un phylum. Si on souhaite une analyse plus fine, on inclut des comparaisons à des gènes marqueurs présents en simple copie par cellule (par exemple ceux codant les protéines ribosomiques) ou qui sont spécifiques d’un groupe phylétique (c’est-à-dire spécifiques des espèces d’un même phylum). On peut allonger la longueur des fragments d’intérêt sélectionnés en procédant à l’assemblage des lectures correspondantes. Ces analyses débouchent sur l’identification des séquences de référence phylogénétiquement les plus proches. Elles peuvent être complétées par le positionnement des séquences analysées dans un arbre phylogénétique. Cette première analyse donne une idée sur l’identité et le groupe taxonomique de la séquence considérée. Une idée plus précise de l’appartenance à un groupe taxonomique peut être fournie par le « binning », un tri souvent basé sur la composition nucléotidique des fragments analysés. Il existe aussi des méthodes de tri qui utilisent d’autres stratégies. Pour augmenter la puissance des analyses, il est important de travailler avec les séquences les plus longues possibles et donc de procéder à des assemblages de séquences recouvrantes colinéaires préalablement à d’autres traitements. Mais, inversement, certains de ces traitements, comme le tri préalable, peuvent eux aussi augmenter la qualité des assemblages. Les choix stratégiques sont donc parfois délicats. Il existe de nombreux programmes d’assemblage de métagénomes dont les performances peuvent être différentes en fonction de la nature des données utilisées. Les traitements des inventaires « fonctionnels » des métagénomes sont en général les mêmes que ceux utilisés pour les génomes. Ils se pratiquent surtout sur les séquences assemblées. Traitements généraux (en ocre). Traitements « taxonomiques » et « fontionnels » (en vert). Méthodes ou ressources utilisées dans les traitements « taxonomiques » (en bleu). Résultats des traitements (en rouge).