Modèles qualitatifs de réseaux génétiques : réduction de modèles et introduction d’un temps continu.

Informations générales
Nom
Cornillon
Prénom
Emilien
Diplôme
Thèse
Année
2017
Détails de la thèse/HDR
Jury
El Houssine Snoussi
Marie Beurton-Aimar
Fariza Tahi
Franck Delaunay
Directeur (pour les thèses)
Jean-Paul Comet
Gilles Bernot
Résumé en français
Les méthodes formelles informatiques constituent un outil très puissant pour la modélisation des réseaux génétiques et pour l'étude de leur dynamique. La modélisation discrète de René Thomas permet à la fois de représenter judicieusement les connaissances biologiques et d'utiliser les méthodes formelles. Cependant, ces modèles présentent deux limitations principales : la combinatoire sous-jacente à l'identification des paramètres ne permet pas de traiter des réseaux de très grande taille et les aspects chronométriques ne sont pas pris en compte. Cette thèse offre deux contributions respectivement liées à ces questions.

La modélisation des réseaux génétiques commence par la sélection des entités les plus pertinentes pour la question abordée. Les réseaux obtenus restent souvent trop grands et nous cherchons donc à les réduire sans altérer les propriétés dynamiques importantes. Ici, nous définissons un cadre entièrement formel inspiré d'une technique d'Aurélien Naldi pour la suppression de variables et de seuils. Ces réductions conservent les comportements asymptotiques et permettent de prouver formellement l'équivalence asymptotique de différents modèles publiés d'un même réseau.

Pour prendre en compte les informations chronométriques cruciales dans certains systèmes (e.g. le cycle circadien), nous définissons un formalisme hybride fondé sur le formalisme de Thomas où les niveaux d'expression sont discrets, mais le temps continu. Ce cadre permet de construire un modèle abstrait de l'horloge circadienne des mammifères qui explique avec très peu de variables les propriétés de robustesse face à des changements de durées des alternances jour/nuit.