Plateformes unifiées de Magendie (PUMA)

PUMA est une plateforme technologique créée en 2021 au Neurocentre Magendie et labellisée par la Fédération des plateformes de Bordeaux. Elle regroupe cinq services complémentaires, offrant un continuum d’expertise de la préparation des échantillons à l’analyse des biomolécules, avec une bioinformatique associée. Sa mission est de proposer des prestations personnalisées, de développer et de valider des méthodes, d’accompagner des projets et de concevoir des outils pour l’analyse des données.

PUMA réunit des compétences en isolement cellulaire, expression génique, séquençage ARN, quantification de biomolécules et analyse bioinformatique, applicables à des échantillons variés issus de l’animal, du végétal ou de l’humain. La plateforme peut intervenir sous la forme de prestations clés en main ou de collaborations scientifiques pour mettre au point et optimiser des méthodologies innovantes. Elle s’appuie sur des équipements performants et des analyses à haut débit, tout en maintenant une dynamique continue de renouvellement technologique et d’innovation. Elle développe également des activités de formation tout en amplifiant ses actions de diffusion scientifique.

Expertises et services

Isolement cellulaire :

• Préparation histologique, isolement tissulaire et cellulaire par microdissection laser ou tri magnétique,
• Transcriptomique spatiale avec la technologie Visium HD assistée par Visium CytAssist.

Génomique :

• Caractérisation génétique : génotypage, conception de stratégies et développement de protocoles de PCR et qPCR,
• Détection de mycoplasmes dans les milieux de culture cellulaire.

Transcriptomique :

• Analyse qualitative et quantitative des acides nucléiques en pico et microquantités,
• Quantification par qPCR en temps réel et numérique : identification de gènes de référence, étude de l’expression des gènes, quantification de la charge bactérienne du microbiote et quantification de titres viraux,
• Séquençage ARN de nouvelle génération : mRNA-Seq, total RNA-Seq et small RNA-Seq.

Chimie analytique :

• Quantification par électrophorèse capillaire de neurotransmetteurs (glutamate, GABA),
• Quantification par spectrométrie de masse de stéroïdes (prégnénolone, testostérone), endocannabinoïdes (anandamide, 2-AG) et cannabinoïdes (THC, cannabidiol),
• Métabolomique par spectrométrie de masse.

Bioinformatique :

• Développement d’un outil de gestion des données génomiques pour la validation de gènes de référence, l’analyse de l’expression des gènes, la gestion et l’analyse des données transcriptomiques.

Moyens et équipements

Génotypage :

• Incubateur KS4000I (Ika), station Zephyr (Revvity) pour la purification des acides nucléiques,
• Automate de pipetage Janus G3 Expanded (Revvity) et 4 thermocycleurs C1000, S1000 et CFX Opus (Bio-Rad) pour la PCR et qPCR,
• Système LabChip GX Touch (Revvity) et Bioanalyzer 2100 (Agilent) pour l’électrophorèse.

Transcriptomique :

• Générateur de gouttelettes QX200 AutoDG et lecteur pour ddPCR (Bio-Rad), automates LC480 (Roche), Twister II (Revvity), QuantStudio 7 Pro (Applied Biosystems) et Orbitor RS2 (Thermo Fisher) pour la PCR et qPCR,
• Automates Biomek i5 (Beckman Coulter) pour la préparation des acides nucléiques et de librairies NGS.

Isolement cellulaire :

• 2 vibratomes, 3 cryostats et microtome pour la réalisation de coupes,
• Système de dissociation tissulaire GentleMACS (Miltenyi Biotec), 
• Séparateur cellulaire semi-automatisé MultiMACS Cell24 Separator Plus (Miltenyi Biotec), 
• 2 microdissecteurs laser PALM Microbean (Zeiss),
• CytAssist (10x Genomics) pour la transcriptomique spatiale et le transfert optimisé de coupes tissulaires sur lames Visium HD.

Chimie analytique :

• Électrophorèse capillaire couplée à une détection de fluorescence induite par LED (CE-LED),
• Spectromètre de masse triple quadrupôle couplé à la chromatographie gazeuse (GC-MS/MS) TSQ Quantum XLS Ultra (Thermo Fisher),
• Spectromètre de masse triple quadrupôle couplé à la chromatographie liquide hybride (LC-MS/MS) Stellar MS (Thermo Fisher),
• Spectromètre de masse haute résolution couplé à la chromatographie liquide hybride (LC-HR/MS) Exploris 120 (Thermo Fisher).

Bioinformatique :

• 3 serveurs PowerEdge R420 et PowerEdge R440, dont un serveur dédié à une application de génotypage et un serveur dédié aux prestations ANISE,
• Postes avec GPU pour les analyses complexes de type RNA-Seq connectés aux clusters de calcul du Mésocentre de calcul intensif Aquitaine (MCIA).

Comment soumettre un projet ?

PUMA accueille des projets issus de laboratoires publics et privés, portant sur des échantillons d’origines variées, y compris en provenance de la recherche clinique. Ces projets peuvent relever d’une utilisation en autonomie, d’une collaboration scientifique ou d’une prestation de service. Pour soumettre une demande, vous pouvez envoyer un mail à l’adresse puma.u1215@inserm.fr.

L’accès à la plateforme nécessite un contact préalable avec le responsable concerné, chargé d’évaluer la faisabilité et les ressources disponibles, puis d’établir un devis. Pour l’utilisation des équipemets en autonomie, une formation est requise. Une charte, un règlement intérieur et une grille tarifaire vous seront fournis. Une fois les conditions acceptées, une réunion sera organisée pour préciser les aspects techniques et lancer le projet. La facturation sera établie sur l’intranet du Neurocentre Magendie, avec appui administratif et questionnaire de satisfaction en ligne.

Exemple de projet

Découverte de sous-populations de neurones « fantômes »

L'hypothalamus contient une diversité de neurones qui orchestrent les résultats comportementaux et métaboliques de manière hautement plastique. La diversité neuronale est essentielle pour permettre les fonctions hypothalamiques et elle est prédéterminée au cours de la vie embryonnaire. En combinant le traçage de la lignée des neurones à pro-opiomélanocortine (Pomc) hypothalamiques avec des approches de profilage unicellulaire chez des souris mâles adultes, vérifiées par le service de génotypage, une équipe du Neurentre Magendie a découvert des sous-populations de neurones « fantômes » dotés d'une identité moléculaire et fonctionnelle atypique.

Par rapport aux neurones Pomc classiques, les neurones fantômes présentent une expression Pomc négligeable et sont « invisibles » pour les approches neuroanatomiques. Le nombre de neurones fantômes augmente chez les souris obèses induites par l'alimentation, indépendamment de la neurogenèse ou de la mort cellulaire, mais la perte de poids peut inverser ce changement. Ces travaux remettent en question la notion d'identités neuronales programmées au cours du développement dans l'hypothalamus et mettent en évidence la capacité des neurones spécialisés à adapter de manière réversible leur identité fonctionnelle aux stimuli obésogènes de l'âge adulte.

Pour identifier les neurones Pomc fantômes, la plateforme PUMA a développé un protocole de qPCR sur cellule unique pour amplifier l'ARNm de Pomc et d’un gène contrôle positif grâce au service de transcriptomique. Après aspiration du cytoplasme de la cellule, l’ARN a été rétro-transcrit en ADNc, préamplifié, puis quantifié par qPCR. Les produits d’amplification ont été analysés par électrophorèse capillaire et confirmés par séquençage de l'ADN. 160 neurones patchés ont été analysés par le service de bioinformatique de la plateforme. Cette technique a ainsi permis de montrer l’expression d’ARNm Pomc dans des cellules fantômes isolées de souris.

Pour en savoir plus : Léon S. et al. (2024). Single cell tracing of Pomc neurons reveals recruitment of ‘Ghost’ subtypes with atypical identity in a mouse model of obesity. Nature Communications, 15(1):3443.

Contact

PUMA
Neurocentre Magendie
146 rue Léo Saignat
33077 Bordeaux
Région : Nouvelle-Aquitaine+33 (0)5 57 57 37 37
puma.u1215@inserm.fr
Site de la plateforme

 

THÉMATIQUES : Bioinformatique, bases de données, Génomique, transcriptomique, Histologie, anatomopathologie, Imagerie cellulaire, Métabolomique, exposome

RESPONSABLES SCIENTIFIQUES :
Stéphane Oliet

RESPONSABLES TECHNIQUES :
Marlène Maitre (isolement cellulaire), Guillaume Laplagne (génomique), Thierry Leste-Lasserre (transcriptomique), Isabelle Matias (chimie analytique) , Alexandre Brochard (bioinformatique)

TUTELLES : Inserm, Université de Bordeaux

LABELLISATION IBiSA : 2025

MOTS CLÉS : Microdissection laser, Magnetic activated cell sorting, MACS, Histologie, Génotypage, RNA-Seq, Transcriptomique haut débit, Transcriptomique spatiale, LC-MS/MS, Stéroïdes, Endocannabinoïdes, Neurotransmetteurs, Bioinformatique

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