Conception et developpement d'un logiciel pour la modelisation evenementielle : application a la differenciation des lymphocytes t dans le thymus de la souris

par LAURENT BUFFAT

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Jean-Yves Mary.

Soutenue en 1993

à Paris 7 .

mots clés

Résumé

La differenciation des lymphocytes t dans le thymus est un phenomene biologique important puisque c'est au cours de cette periode que sont acquises les differentes fonctions de ces cellules. C'est ce qui explique que les biologistes tentent de comprendre les mecanismes impliques au moyen de nombreux types d'experience. Cependant, l'interpretation de celles-ci fait apparaitre de multiples hypotheses souvent contradictoires et difficilement modelisables par les techniques de simulation classique, tels que les systemes d'equations differentielles. Nous avons developpe un logiciel en langage objet (c++) utilisant les methodes de simulation evenementielle, avec une interface graphique permettant au biologiste de construire rapidement un modele representant les hypotheses qu'il souhaite tester et d'en etudier les consequences. Il est possible de modifier interactivement la structure du modele en cours de simulation. Les comparaisons entre les donnees experimentales et les donnees simulees permettent d'adapter le modele de facon a obtenir un modele consensuel sur l'ensemble des observations a notre disposition. Nous avons utilise l'outil mis en uvre pour etudier la differenciation des lymphocytes t et nous presentons un modele qui quantifie certains aspects de ce systeme. Ce modele est compose de trois parties. La premiere est une phase de 13 jours pendant laquelle les precurseurs des lymphocytes t migrent vers et a l'interieur du thymus, sans se diviser. La seconde est une phase proliferative, composee de 9 divisions. Les cinq premieres sont effectuees par des cellules de phenotype cd4-8, puis suivis d'une differenciation en cellules cd4-8+, qui apres un cycle cellulaire, mature pendant 1 j avant de se differencier en cd4+8+. Suit une periode de proliferation comprenant 3 cycles successifs qui precedent la phase de selection negative et de differenciation des doubles positifs en simples positifs cd4+ ou cd8+. Notre application, ecrite en langage objet, est tres generique, et est totalement independante de ce phenomene biologique. Elle peut donc etre utilisee pour bien d'autres problemes biologiques

Titre traduit

Conception and development of a software to modeling by discrete event simulation: application to the t cell lymphocyte diferentiation within the thymus of mice

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