Thèse soutenue

Énumération de sous-structures fonctionnelle dans des réseaux métaboliques complets : Histoires métaboliques, précurseurs et organisations chimiques
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Auteur / Autrice : Paulo Vieira Milreu
Direction : Marie-France SagotChristian GautierVincent Lacroix
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Bioinformatique
Date : Soutenance le 19/12/2012
Etablissement(s) : Lyon 1
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation
Jury : Président / Présidente : Alain Viari
Examinateurs / Examinatrices : Ludovic Cottret, Pierluigi Crescenzi
Rapporteurs / Rapporteuses : Joseph Heijnen, Steffen Klamt, Peter Widmayer

Résumé

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Dans cette thèse, nous avons présenté trois méthodes différentes pour l’énumération de sousréseauxparticuliers d’un réseau métabolique: les histoires métaboliques, les ensembles minimaux deprécurseurs et les organisations chimiques. Pour chacune de ces trois méthodes, nous avons présentédes résultats théoriques, et pour les deux premières, nous avons en outre fourni une illustration surcomment les appliquer afin d’étudier le comportement métabolique des organismes vivants. Les histoiresmétaboliques sont définies comme des graphes acycliques dirigés maximaux dont les ensemblesde sources et de cibles sont limités à un sous-ensemble des noeuds. La motivation initiale de cette définitionétait d’analyser des données expérimentales de métabolomique, mais la méthode a égalementété explorée dans un contexte différent. Les ensembles de précurseurs métaboliques sont des ensemblesminimaux de nutriments qui permettent de produire des métabolites d’intérêt. Nous présentons troisméthodes différentes pour l’énumération de tels ensembles minimaux de précurseurs, et nous illustronsleur application dans une étude des échanges métaboliques dans un système symbiotique. Les organisationschimiques sont des ensembles de métabolites qui à la fois sont fermés et s’auto-maintiennent,ce qui reflète des caractéristiques de stabilité dans le sens où aucun nouveau métabolite ne peut êtreproduit et qu’aucun des métabolites déjà présents dans le système ne peut disparaître.