Réductions de graphes de régulation préservant les comportements
15/12/10 14:17 | Stages 2010/11
Laboratoire : I3S, Sophia Antipolis
Equipe : BIOINFO
Contact : Gilles Bernot (gilles point bernot arobase unice point fr)
Co-encadrants : Jean-Paul Comet et Adrien Richard
Contexte scientifique :
L'étude des réseaux génétiques passe maintenant par l'étude de leur dynamiques. Malheureusement, les paramètres cinétiques ne sont pas souvent connus, ce qui rend la simulation de ces systèmes difficiles. Lorsqu'on se place dans le cadre de la modélisation discrète de R. Thomas, l'ensemble des paramètrages devient fini, et on peut envisager l'énumération de tous les modèles [1]. Malheureusement, cette énumération est trop lourde.

Il devient alors nécessaire de s'intéresser à des abstractions de sous-systèmes [2], dans le but de limiter la combinatoire des comportements possibles au niveau du réseau global. Dans ce cadre, nous nous proposons d'étudier le pliage de graphe pour faire de la réification dans le cadre de la modélisation de R. Thomas.

Objectif du stage :
L'idée de départ consiste à «supprimer» un nœud du graphe d'interactions lorsque ce n\oe ud ne joue le rôle que d'un relai. On remplace alors la flèche entrante régulant ce nœud par l'ensemble des flèches partant du même régulateur vers chacune des cibles du n\oe ud considéré, étiquetées par le signe approprié. Ce processus peut être itéré le long de chacun des chemins dits «fonctionnels». La formalisation de ce processus sera faite avec rigueur afin de pouvoir étudier les propriétés dynamiques préservées. En particulier, on se focalisera sur la conservation des états stables et des attracteurs. Plus généralement, nous étudions les relations entre la configuration d'attracteurs du modèle d'origine et celle du modèle réduit, ainsi que la question de l'atteignabilité des attracteurs [3].

Références

[1] G. Bernot, J-P. Comet, A. Richard, J. Guespin. Application of formal methods to biological regulatory networks: Extending Thomas' asynchronous logical approach with temporal logic, J. of Theoretical Biology (JTB), Vol.229, Issue 3, p.339-347, 2004.

[2] G. Bernot, F. Tahi. Behaviour preservation of a biological regulatory network when embedded into a larger network, Fundamenta informaticae, IOS Press, Amsterdam, 91(3-4):463--485, 2009.

[3] A. Naldi, E. Remy, D. Thiery, C. Chaouiya. A Reduction of Logical Regulatory Graphs Preserving Essential Dynamical Properties, CMSB 2009, p.266-280, 2009.
http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-03845-7_18