Réseaux de co-expression de gènes

L'expression d'un gène est la transcription et la traduction d'un gène en ARN messager et donc en protéines (sauf cas des micro ARN). Il y a co-expression quand plusieurs gènes s'expriment dans des conditions similaires. Un réseau de co-expression de gène (GCN) est un graphe, où chaque nœud correspond à un gène et où une paire de nœuds est reliée par un arc s'il existe une relation significative de co-expression entre eux^[1]. Un réseau de co-expression de gène peut être construit, si l'on dispose de suffisamment de profils d'expression de gènes, en provenance de plusieurs échantillons ou d'expérimentations, en recherchant des paires de gènes qui ont un modèle d'expression similaire. C'est-à-dire un modèle d'expression où les niveaux de transcription de deux gènes exprimés conjointement montent et retombent simultanément dans les différents échantillons. Les réseaux de co-expression de gènes (GCN) sont intéressants sur le plan biologique car ils mettent en évidence les gènes qui sont contrôlés par le même programme de régulation transcriptionnel, ou alors qui sont fonctionnellement liés, ou bien encore qui sont des membres du même réseau de régulation génétique^[2].

La direction et le type de la relation de co-expression ne sont pas définis dans les réseaux de co-expression de gènes, au contraire d'un réseau de régulation génique (GRN), où un arc orienté reliant deux gènes représente un processus biochimique comme une réaction, une transformation, une interaction, une activation ou une inhibition^[3]. Par rapport à un GRN, un GCN ne permet pas de déduire les relations de causalité entre les gènes et dans un GCN les arcs indiquent seulement une corrélation d'expression de ces différents gènes^[4]. Les modules ou les sous-graphes fortement interconnectés dans les réseaux de co-expression de gène (GCN) correspondent aux groupes de gènes ayant une fonction similaire ou participant à un processus biologique commun^[3].

Les réseaux de la co-expression de gènes sont généralement construits à l'aide d'ensembles de données générées par l'expression de gènes au moyen de technologies à haut débit telles que les biopuces/micromatrices (microarray)ou RNA-Seq.