Méthodologie semi-formelle pour l’étude de systèmes biologiques : application à l'homéostasie du fer

Résumé : Les travaux de cette thèse portent principalement sur le développement d'une méthodologie pour la modélisation de systèmes biologiques. Cette méthodologie, basée sur une modélisation en équations différentielles, intègre aussi bien des méthodes formelles (solveur sur intervalles, solveur de formules STL), qu'analytiques (calcul de stabilité d'état stationnaire) ou numériques (algorithme d'optimisation, analyses statistiques). Elle permet l'intégration de différents types de données, telles la réponse comportementale à une perturbation ou des données quantitatives (demie-vie, concentrations). En collaboration avec une équipe de biologistes, cette méthodologie est appliquée, avec succès, au système de l'homéostasie du fer : nous étudions la réponse intracellulaire du système, via des protéines régulatrices spécifiques (protéines IRP), face à une situation de carence en fer. Un résultat majeur de cette étude est l'amélioration des connaissances sur la concentration de fer intracellulaire nécessaire à la prolifération des cellules : cette concentration est mise en avant par l'étude du modèle, puis est confirmée expérimentalement.Le deuxième volet de ces travaux portent sur le développement d'un outil pour la modélisation de réseaux de gènes avec le formalisme des réseaux de Thomas. Cet outil, développé en ASP (Answer Set Programming), permet l'intégration de différents types de données telles des données sur des mutants ou l'existence de différents états stationnaires. Cet outil permet d'éviter automatiquement l'incohérence en cas de contradiction entre différentes hypothèses sur le système. Il permet également l'inférence de propriétés biologiques telles que l'ordre entre paramètres cinétiques.
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Thèse
Hématologie. Université Grenoble Alpes, 2015. Français. 〈NNT : 2015GREAS042〉
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Soumis le : mercredi 12 juillet 2017 - 12:15:06
Dernière modification le : jeudi 11 janvier 2018 - 06:15:56

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Nicolas Mobilia. Méthodologie semi-formelle pour l’étude de systèmes biologiques : application à l'homéostasie du fer. Hématologie. Université Grenoble Alpes, 2015. Français. 〈NNT : 2015GREAS042〉. 〈tel-01561060〉

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