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Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (21/10/2011), Christophe JUNOT (Dir.)
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ANALYSE DU METABOLOME URINAIRE HUMAIN PAR CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE COUPLEE A LA SPECTROMETRIE DE MASSE A HAUTE RESOLUTION
Aurélie Roux1

L'objectif de ce travail de thèse est de développer une base de données spectrale pour faciliter l'annotation et l'interprétation biologique des jeux de données d'analyse métabolomique obtenus en utilisant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse. Deux approches ont été utilisées : (i) l'identification par comparaison aux spectres de masse de composés de références et (ii) l'identification directement à partir des données biologiques. Pour la première approche une chiomiothèque de métabolite a été constituée et analysée. L'identification à partir de données biologiques a été réalisée sur une cohorte de volontaires de 227 individus travaillant au CEA. 244 métabolites ont ainsi été identifiés dans les urines humaines, donc 78 qui n'avaient jamais été décrits comme faisant parti du métabolome urinaire.139 métabolites ont également était caractérisés sur la base de leur masse précise mais sans identification formelle. Ces 383 métabolites représentent environ 1000 ions dans chacun des modes d'ionisation. Les variations physiologiques au sein de la cohorte, en fonction de l'âge, du poids et du genre, de ces différents métabolites ont été étudiées afin de construire une base de données relationnelle. Enfin, le métabolome urinaire pouvant être affecté par les conditions de prélèvement des échantillons d'urines, nous avons réalisé des études de stabilité dans les conditions de prélèvement des métabolites précédemment caractérisés. Ces études nous ont permis de proposer des recommandations en termes de conditions de prélèvement et de stockage à court terme des urines et de mesurer l'impact de la contamination bactérienne sur les concentrations de différents métabolites urinaires.
1:  IBITECS - Institut de Biologie et de Technologies de Saclay
DSV/iBiTec-S/SPI/LEMM
Métabolomique – Métabolome – urines humaines – Chromatograhie liquide couplée à la spectrométrie de masse – Base de données – Variations physiologiques – stabilité des métabolites urinaires

Analysis of human urinary metabolome by liquid chromatophraphy coupled to high resolution mass spectrometry
The aim of this work was to develop tools to help metabolites identification and biological interpretation of metabolomics analysis by LC / MS. In one hand, a spectral database was developed to facilitate the annotation of biological datasets from these analyses. Two approaches were performed: identification by comparison with reference compounds spectra and direct identification from biological dataset. For the first approach a chemical database of metabolites was formed and analyzed. The identification from biological data was performed on a cohort of volunteers of 227 CEA workers. 244 metabolites were identified in human urine, of which 78 never described as part of the urinary metabolome. 139 metabolites were also characterized based on accurate masses but without formal identification. These 383 metabolites account for about 1000 ions in each ionization mode. Physiological changes within the cohort, depending on age, weight and sex, these metabolites were studied in order to build a relational database. This database aims to better understand data generated by metabolomics studies. Finally, as the urinary metabolome can be affected by sampling conditions, stability studies were performed. It allowed us to determine the best conditions for sampling and short-term storage of urine and to measure bacterial overgrowth impact on urinary metabolite content.
Metabolomics – Metabolome – human urines – liquid chromatography – mass spectrometry – database – metabolite stability