Michelle Scott, Ph.D.

Professeure agrégée
Directrice du programme des études supérieures en biochimie

Coordonnées
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Formation

Études de maîtrise :  University of Calgary, Alberta
Études doctorales :  McGill University, Montréal
Études postdoctorales :  University of Dundee, Écosse

Thèmes de recherche

Transcriptomique, petits ARN non-codants, régulation de l’expression des gènes, localisation cellulaire des protéines, toujours en utilisant des approches bio-informatiques.

Projets de recherche en cours

Transcriptomique : Le RNA-seq a révolutionné les études transcriptomiques, permettant en théorie la détection et la quantification  simultanée de tous les ARN cellulaires et donc une compréhension beaucoup plus claire de l'expression des gènes. Cependant, les méthodologies standards pour faire les librairies de séquençage et les pipelines informatiques d’analyse des données brutes résultantes n’ont été vraiment optimisées que pour les ARN messagers (mRNA) et les micro ARN. La majorité des ARN non-codants, dont les petits ARN nucléolaires (snoRNA), les petits ARN nucléaires (snRNA), les ARN de transfert (tRNA), les longs ARN non-codants et bien d’autres sont ‘invisibles’ dans la majorité des études de séquençage, bien qu’ils représentent les ARN les plus abondants des cellules. Cependant, un nombre sans cesse croissant d’études indique des rôles de plus en plus divers dans la régulation de l’expression des gènes pour la majorité de ces ARN. Il devient donc impératif de comprendre la régulation de leur expression, leur relation avec les ARNm et leur place réelle dans le fonctionnement cellulaire. Notre groupe de recherche caractérise l’expression des gènes par l’analyse d’ensembles de données de transcriptomique et par analyse des motifs de séquence et des éléments structuraux importants pour cette régulation. À ce jour, nous avons :

-construit un pipeline d’analyse pour quantifier de façon précise les ARN non-codants et particulièrement ceux encodés dans des introns de gènes hôtes et ceux présents de multiples fois dans le génome (par exemple snoRNA, snRNA) : http://gitlabscottgroup.med.usherbrooke.ca/scott-group/coco ;

-construit un outil pour la prédiction de G-quadruplex d’ARN, éléments structurels régulateurs du transcriptome : http://gitlabscottgroup.med.usherbrooke.ca/J-Michel/g4rna_screener;

-construit un outil web pour la visualisation de la régulation de l’inclusion de domaines et motifs protéiques par épissage alternatif (http://scottgroup.med.usherbrooke.ca/splee/);

-nous caractérisons également les profils de liaison de protéines liant les ARN (RBP) sur les transcrits et leurs effets régulateurs ;

-nous intéressons à l’amélioration et la personnalisation des annotations des transcriptomes pour assurer une quantification exacte de l’expression des gènes.

Les outils et les méthodologies que nous proposons améliorent la quantification des données de transcriptomique et mèneront à une meilleure compréhension du transcriptome et de l’expression des gènes.

Petits ARN nucléolaires : Les petits ARN nucléolaires (snoRNA) sont des ARN non-codants de grosseur intermédiaire (mid-size RNA) qui existent chez tous les eukaryotes. Leur fonction la mieux caractérisée est de servir de guide pour la modification chimique des ARN ribosomaux et ils sont donc importants pour la biogénèse des ribosomes. Cependant, bien des études récentes, dont les nôtres, démontrent un nombre grandissant de fonctions non-canoniques pour les snoRNA, dont la régulation de l’épissage alternatif, la régulation de la stabilité des transcrits, la régulation de la réponse au stress et la régulation de l’architecture de la chromatine. Pour mieux caractériser les snoRNA et leurs fonctions régulatrices, nous avons élaboré un pipeline d’analyse permettant de caractériser les snoRNA à grande échelle par transcriptomique (voir plus haut). Nous utilisons cet outil puissant pour classifier les snoRNA selon leur mode de biogénèse et pour caractériser leurs cibles régulatrices d’épissage et de stabilité. Nous caractérisons également les snoRNA dans le cancer et investiguons leur utilité comme biomarqueurs.

En plus de publications scientifiques, nous rendons les résultats de nos recherches disponibles à travers notre base de données, snoDB : http://scottgroup.med.usherbrooke.ca/snoDB/.

Research themes

Transcriptomics, small non-coding RNAs, regulation of gene expression, protein subcellular localization, always using bioinformatics approaches.

Current research projects

Transcriptomics: RNA-seq has revolutionized transcriptomic studies, allowing in theory the simultaneous detection and quantification of all cellular RNAs and therefore a much clearer understanding of gene expression. However, the standard methodologies for making the sequencing libraries and the computational pipelines for analyzing the resulting raw data have been truly optimized only for messenger RNA (mRNAs) and microRNAs. The majority of non-coding RNAs, including small nucleolar RNAs (snoRNAs), small nuclear RNAs (snRNAs), transfer RNAs (tRNAs), long non-coding RNAs and many others are 'invisible' in the majority of sequencing studies, although they represent the most abundant RNAs of the cell. However, an increasing number of studies indicate diverse roles in the regulation of gene expression for the majority of these RNAs. It is therefore imperative to understand the regulation of their expression, their relationship with mRNAs and their real place in cellular processes. Our research group characterizes gene expression by analyzing transcriptomic data sets and analyzing patterns of sequence and structural elements important for this regulation. To date, we have

 -built an analysis pipeline to accurately quantify non-coding RNAs and particularly those encoded in host gene introns and those present multiple times in the genome (eg snoRNA, snRNA): http://gitlabscottgroup.med.usherbrooke.ca/scott-group/coco ;

-built a tool for the prediction of RNA G-quadruplexes, structural elements regulating the transcriptome : http://gitlabscottgroup.med.usherbrooke.ca/J-Michel/g4rna_screener;

-built a web tool for the visualization of the regulation of the inclusion of protein domains and motifs by alternative splicing (http://scottgroup.med.usherbrooke.ca/splee/);

-we also characterize the binding profiles of RNA-binding proteins (RBPs) on transcripts and their regulatory effects;

-we are interested in improving and customizing transcriptome annotations to ensure accurate quantification of gene expression.

 The tools and methodologies we propose improve the quantification of transcriptomic data and lead to a better understanding of the transcriptome and of gene expression.

Small nucleolar RNAs: Small nucleolar RNAs (snoRNAs) are intermediate-sized non-coding RNAs that exist in all eukaryotes. Their most well characterized function is to guide the chemical modification of ribosomal RNA and they are therefore important for the biogenesis of ribosomes. However, many recent studies, including ours, demonstrate an increasing number of non-canonical functions for snoRNAs, including the regulation of alternative splicing, of transcript stability, of stress response pathways and of chromatin architecture. In order to better characterize snoRNAs and their regulatory functions, we have developed an analysis pipeline to detect and quantify snoRNAs in large-scale transcriptomic datasets (see above). We use this powerful tool to classify snoRNAs according to their biogenesis mode and to characterize their splicing and stability targets. We also characterize snoRNAs in cancer and investigate their utility as biomarkers.

In addition to scientific publications, we make the results of our research available through our database, snoDB : http://scottgroup.med.usherbrooke.ca/snoDB/.