Thèse de Maxime Durot

Thèses
Séminaires

12 octobre 2009

"Élucidation du métabolisme des microorganismes par la modélisation et l’interprétation des données d’essentialités de gènes. Application au métabolisme de la bactérie Acinetobacter baylyi ADP1."

  Maxime Durot (mail) a soutenu sa thèse le lundi 12 octobre à 10h30, en salle Jacob, au Genoscope. Ses travaux ont été effectués au sein du laboratoire de « Bioinformatique des réseaux », anciennement dirigé par Vincent Schächter. Maxime a maintenant rejoint l’équipe de Claudine Médigue.

Le métabolisme des microorganismes est traditionnellement étudié à deux échelles : d’une part, à l’échelle locale, la description des réactions métaboliques et d’autre part, à l’échelle globale, l’étude de la physiologie de la cellule. Malgré des progrès technologiques récents facilitant les études à ces deux échelles, leur exploitation conjointe demeure complexe car le comportement physiologique de la cellule résulte de l’action coordonnée de nombreuses réactions. Les modèles mathématiques globaux du métabolisme ont toutefois récemment permis de relier ces deux échelles. Dans cette thèse, nous explorerons l’utilisation de ces modèles pour compléter la connaissance des réactions à l’aide d’une catégorie particulière de données d’échelle globale : les essentialités de gènes déterminées à partir des phénotypes de croissance de mutants de délétion. Nous nous appuierons pour cela sur la bactérie Acinetobacter baylyi ADP1. Après avoir présenté les développements effectués pour reconstruire un modèle global du métabolisme d’A. baylyi, nous montrerons que la confrontation entre phénotypes observés et phénotypes prédits permet de mettre en évidence des incohérences entre les deux échelles d’observations. Nous montrerons ensuite qu’une interprétation formelle de ces incohérences permet de corriger le modèle et d’améliorer la connaissance du métabolisme. Nous illustrerons ce propos en présentant les corrections que nous avons réalisées à l’aide de phénotypes de mutants d’A. baylyi. Enfin, dans une dernière partie, nous proposerons une méthode permettant d’automatiser la correction des incohérences causées par des erreurs d’association entre gènes et réactions.

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Mots clés : Métabolisme ; Modélisation mathématique ; Réseau biologique ; Phénotype de croissance ; Essentialité génétique