Étude de cas · Bioinformatique · Dermo-cosmétique

Un actif dermo-cosmétique remodèle le transcriptome de cicatrisation d'explants de peau

Analyse RNA-seq de 24 explants de peau humaine ex vivo comparant une condition non traitée à un actif dermo-cosmétique, des lectures brutes à l'interprétation biologique fonctionnelle.

Modèle : explant de peau ex vivo Technique : RNA-seq bulk n = 24 explants Génome : GRCh38.p14 / GENCODE v43

01Contrôle qualité

Avant toute comparaison biologique, chaque explant est passé au crible sur la profondeur de séquençage, le taux d'alignement, la duplication et la qualité des bases : réparti par condition pour écarter toute explication technique d'un signal en aval.

Pourcentage de lectures alignées par condition, alignement STAR en 2 passes
% de lectures alignées par condition : STAR 2-pass, GRCh38.p14 / GENCODE v43.
Distribution des métriques QC par condition : duplication, lectures alignées, Q30
Duplication, % alignées, % Q30 : les deux conditions dans des plages acceptables.

02Pipeline d'analyse

Un pipeline reproductible de l'alignement à l'interprétation fonctionnelle, chaque outil et paramètre versionné et documenté pour audit et réutilisation.

STAR 2-passDESeq2 (VST) apeglm shrinkageclusterProfiler 4.8.1 GO ORAKEGG pathway ORA

03Analyse en composantes principales

La PCA sur les comptages normalisés VST de DESeq2 confirme que la condition de traitement, et non un effet de lot ou une variation technique, est la source dominante de variance, avec une séparation nette entre les groupes avant même qu'un test statistique ne soit appliqué.

Graphique PCA montrant la séparation entre les explants de peau traités et non traités
CP1 (41,2 %) + CP2 (18,9 %) : séparation portée par l'exposition à l'actif dermo-cosmétique.

04Expression différentielle

La comparaison traité vs. non traité à |log2FC| > 1,5, padj < 0,05 (Benjamini-Hochberg) fait apparaître une signature cohérente de cicatrisation : gènes de matrice extracellulaire et de ré-épithélialisation induits, gènes inflammatoires et de dégradation matricielle réduits.

Graphique en volcan de l'expression différentielle, explants de peau traités vs non traités
Graphique en volcan, traité vs. non traité, log2 fold change apeglm.
↑ COL1A1, COL3A1, FN1, TGFB1, POSTN, VEGFA, HAS2, KRT16/17 ↓ IL6, CXCL8, CCL2, MMP1, MMP3, MMP9

05Visualisation, carte de chaleur d'expression

Le clustering non supervisé sur le panel de gènes de cicatrisation sépare nettement les deux conditions, avec les gènes de collagène, de facteurs de croissance et de ré-épithélialisation surexprimés dans le groupe traité, et les gènes inflammatoires/de dégradation matricielle surexprimés dans le groupe non traité.

Carte de chaleur des gènes de cicatrisation entre explants de peau traités et non traités
Panel de gènes de cicatrisation, clustering hiérarchique par échantillon et par gène.

06Enrichissement fonctionnel

Les gènes induits par l'actif se rattachent à l'organisation de la matrice extracellulaire, à la cicatrisation et à la migration kératinocytaire/épithéliale : l'analyse des voies KEGG convergeant vers les axes interaction ECM-récepteur, adhésion focale et signalisation TGF-bêta / PI3K-Akt.

Analyse de sur-représentation GO Biological Process
ORA GO Biological Process, gènes induits par l'actif.
Dotplot d'enrichissement des voies KEGG
Enrichissement des voies KEGG : ORA, corrigé BH.

07Méthodes & reproductibilité

L'alignement (STAR 2-pass, GRCh38.p14 / GENCODE v43), la normalisation et l'expression différentielle (DESeq2, shrinkage apeglm), et l'enrichissement fonctionnel (clusterProfiler 4.8.1, GO + KEGG ORA avec correction Benjamini-Hochberg) sont documentés avec les versions et seuils exacts, afin que les résultats puissent être audités ou reproduits par votre propre équipe.

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