Modèle formel pour les réseaux de régulation génétique et influence des circuits de rétroaction

Formal model for genetic regulatory networks and influence of feedback circuits.

• Auteur / Autrice : Adrien Richard
• Direction : Gilles Bernot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Evry-Val d'Essonne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régulation génétique

Bioinformatique

Résumé

Dans cette thèse, nous proposons un modèle discret général pour les réseaux de régulation génétique. La structure d’un réseau est représentée par un graphe orienté signé, appelé graphe d’interactions, et la dynamique du réseau est modélisée par un système de transitions asynchrone. Ensuite, nous recherchons des propriétés dynamiques qui peuvent se déduire du graphe d’interactions. Principalement, nous prouvons des versions discrètes des conjectures de Thomas. Nous démontrons ainsi que la présence d’un circuit positif (resp. Négatif) dans le graphe d’interactions d’un réseau est nécessaire pour la présence de plusieurs attracteurs (resp. De cycles stables) dans la dynamique du réseau. Enfin, nous proposons une méthode permettant la recherche automatique des dynamiques associées à un graphe d’interaction donné qui vérifient les observations expérimentales. Nous utilisons pour cela des techniques de « model checking ».

In this thesis, we propose a general discrete model for genetic regulatory network. The structure of a network is described by a signed directed graph which indicates the activations / inhibitions present between genes and the dynamics is represented by an asynchronous transition system. Then, we search dynamical properties which can be deduced from the interaction graph. Principally, we prove discrete versions of the Thomas’s conjectures. We thus prove that the presence of a positive (resp. Negative) circuit in the interaction graph of a network is necessary for the presence of several attractors (reps. Stable cycles) in the dynamics of the network. Finally, we propose a method allowing the automatic selection of the dynamics associated to a given interaction graph which verify experimental observations. For that, we use model cheking techniques.