Analyse qualitative de la dynamique de réseaux de régulation génique par des mod?èles linéaires par morceaux

Grégory Batt, Hidde de Jong, Johannes Geiselmann, Jean-Luc Gouzé, Michel Page, Delphine ropers, Tewfik Sari, Dominique Schneider
2007 Techniques et sciences informatiques  
Le fonctionnement et le développement des organismes vivants sont contrôlés par des réseaux complexes de gènes, protéines, petites molécules et leurs interactions, appelés réseaux de régulation génique. Nous discutons dans cette revue une méthode de modélisation et de simulation qualitative de réseaux de régulation génique, bien adaptée au manque actuel de données biologiques quantitatives et précises. Cette méthode est basée sur une classe d'équations différentielles linéaires par morceaux
more » ... ) possédant des propriétés mathématiques favorables. Technique et sciences informatiques -/2006. Modélisation et simulation pour la post-génomique 2 Technique et sciences informatiques -/2006. Modélisation et simulation pour la postgénomique Nous décrivons quelques résultats de base concernant la dynamique de systèmes LPM, introduisons une abstraction discrète sur laquelle repose la méthode de simulation qualitative et illustrons notre approche avec une application concernant la réponse au stress nutritionnel de la bactérie Escherichia coli. ABSTRACT. The functioning and development of living organisms is controlled by large and complex networks of genes, proteins, small molecules, and their interactions, so-called genetic regulatory networks. In this review we discuss a method for the qualitative modeling and simulation of genetic regulatory networks which is well-adapted to the current lack of precise and quantitative biological data. The method is based on a class of piecewise-linear (PL) differential equation models with favorable mathematical properties. We review some basic results concerning the dynamics of PL systems, describe a discrete abstraction underlying the qualitative simulation method, and illustrate our approach by means of an application in the context of the nutritional stress response in the bacterium Escherichia coli. MOTS-CLÉS : Réseaux de régulation génique, modélisation et simulation qualitative, équations différentielles linéaires par morceaux, abstractions discrètes, Genetic Network Analyzer (GNA), réponse au stress nutritionnel, Escherichia coli KEYWORDS: Genetic regulatory networks, qualitative modeling and simulation, piecewise-linear differential equations, discrete abstractions, Genetic Network Analyzer (GNA), nutritional stress response, Escherichia coli 1. Par convention, les gènes sont notés en italique et les noms des protéines commencent par une majuscule.
doi:10.3166/tsi.26.11-45 fatcat:4dqqf5vm6vga3l4fhn5nnlaqoa