IMPBIO

ACI IMPBio - Projet soutenu en 2003 et 2006


BacAttract

Analyse théorique et expérimentale d'attracteurs de réseaux de régulation génique : régulation globale de la transcription chez Escherichia coli et Synechocystis PCC 6803

 

http://www.inrialpes.fr/helix/people/dejong/projects/aci03/bacattract.html

 

Coordinateur

Hidde de Jong

INRIA Rhône-Alpes - HELIX

Equipes partenaires :

Responsable équipe 1



Hans Geiselmann



Laboratoire Adaptation et Pathogénie des Microorganismes (CNRS UMR 5163),Université Joseph Fourier, Grenoble - CEG

Responsable équipe 2

Jean-Luc Gouze

INRIA Sophia-Antipolis - COMORE

Responsable équipe 3

Tewfik Sari

Laboratoire de Mathématiques et Applications, Université de Haute-Alsace, Mulhouse - LMA

Responsable équipe 4

Jean Houmard

Laboratoire Organismes Photosynthétiques et Environnement, Ecole Normale Supérieure, Paris - TOP

 

poster

Objectifs initiaux

L'étude de réseaux de régulation génique est fortement stimulée par le développement des nouvelles techniques génomiques permettant de mesurer simultanément le niveau d'expression de tous les gènes d'un organisme au cours du temps et dans différentes conditions. Outre des méthodes expérimentales à haut débit, des approches mathématiques et bioinformatiques sont indispensables pour analyser la dynamique des réseaux de régulation génique. Un formalisme basé sur des équations différentielles linéaires par morceaux (LPM) s'est montré particulièrement adapté pour la modélisation de ces réseaux.

Le but de cette ACI est de faire une analyse théorique et expérimentale de la dynamique de réseaux de régulation bactériens. Dans un premier volet, nous étudions les attracteurs des systèmes LPM (points d'équilibre et cycles limites), ainsi que leur stabilité et leur bassin d'attraction. Les résultats de ces études mathématiques seront utilisés afin de développer des algorithmes efficaces pour rechercher les attracteurs d'un modèle d'un réseau donné. Ces algorithmes seront implémentés dans un nouveau module de Genetic Network Analyzer (GNA), un outil existant pour la modélisation et la simulation qualitative de réseaux de régulation génique.

Dans un deuxième volet du projet, l'outil sera mis à l'épreuve dans l'étude des réseaux impliqués dans la régulation globale de la transcription chez les bactéries Escherichia coli et Synechocystis PCC 6803. Nous développerons des modèles LPM de ces réseaux en utilisant des données disponibles dans la littérature, complétées par des hypothèses plausibles. Les prédictions des attracteurs, obtenues par GNA à partir de ces modèles, seront testées expérimentalement, en utilisant des mesures du niveau d'expression des gènes, de la concentration de certaines protéines et de certains métabolites et de la topologie de l'ADN.

L'ACI est planifiée sur trois ans. Afin de soutenir les activités, nous demandons une contribution de 180,5 kEuros, y compris le financement d'un post-doctorat (algorithmique) et de stages du niveau de DEA (analyse mathématique). En outre, nous demandons une allocation de recherche pour une thèse en modélisation.






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