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Journée Perspectives nouvelles en biologie théorique

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Vers une biologie des systèmes
Olivier Gandrillon (univ. Lyon I)

27 février 2006

Vers une biologie des systèmes : émergence de structures multi-protéiques dans un système multi-agents
Au delà des mots et des incantations, le développement attendu d’une Biologie des Systèmes nécessitera le développement d’approches appropriées à son objet (les systèmes vivants dans leur globalité). Pour cela deux visions s’opposent : l’une, orientée données, pousse les feux sous la production de données de plus en plus exhaustives et d’une qualité croissante. L’autre, orientée modèle, pose de façon symétrique la question de trouver les bonnes façon de modéliser et simuler dans un cadre systémique. Le travail présenté s’inscrit dans cette deuxième approche. Il consiste à simuler informatiquement un monde tridimensionnel dans lequel les règles physiques de bases les plus réalistes possibles sont implémentées.
Des agents, représentant des domaines protéiques, sont ensemencés dans ce monde, accompagnés de quelques règles simples d’interaction. Les résultats préliminaires montrent que sous ces règles très simples d’interaction des structures dynamiques peuvent émerger qui miment des structures biologiques connues. Depuis ces premiers résultats, des améliorations importantes ont permis d’augmenter le réalisme de la simulation, tout en autorisant la formation de structures parfois inattendues. Les systèmes multi-agents semblent donc bien être idéalement adaptés pour des simulations informatives sur l’analyse des règles génériques qui sous-tendent les systèmes vivants.
Soula H, Robardet C, Perrin F, Gripon S, Beslon G, Gandrillon O, Modeling the emergence of multi-protein dynamic structures by principles of self-organization through the use of 3DSpi, a multi-agent-based software. BMC Bioinformatics. 2005 Sep 19;6:228

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Olivier Gandrillon Olivier Gandrillon (univ. Lyon I)
Université Claude Bernard Lyon1 - Centre de Génétique Moléculaire et Cellulaire UMR 5534. Groupe de travail transdisciplinaire BSMC

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