Laboratoire virtuel pour la biologie (LVB)

Responsable : Vincent Rodin
Équipe pédagogique : Pascal Ballet, Vincent Rodin, Abdallah Zémirline

Description
L'objectif de cette U.E. est l'étude des laboratoires virtuels pour la modélisation et la simulation informatique de phénomènes biologiques. L'accent sera mis sur l'expérimentation in-virtuo permettant à l'utilisateur une immersion suffisamment réaliste pour s'approcher de la pratique réelle, c'est-à-dire in-vitro ou in-vivo. La modélisation et la simulation informatique de phénomènes biologiques peuvent être vues ici comme des extensions des moyens de compréhension/interprétation de ces mêmes phénomènes biologiques.
Plusieurs points seront ainsi abordés. Citons par exemple l'utilisation des systèmes multi-agents en biologie pour l'interaction homme-modèle, la modélisation et la simulation d'expériences biologiques en partant du niveau moléculaire et en allant jusqu'au niveau multicellulaire, ainsi que les interactions multiples intervenant dans les réseaux biomoléculaires et les méthodes actuelles de calcul des modes élémentaires dans un réseau métabolique.

Mots-clés : systèmes multi-agents, expérimentation in-virtuo, laboratoire virtuel, modélisation, simulation

Structure générale et contenu

• Introduction aux laboratoires virtuels (2h)
• Modélisation et simulation in-virtuo (2h)
• Systèmes multi-agents pour la biologie (2h)
• Granularité, découpage, multi-échelle et comportements multi-agents dans les systèmes biologiques (6h)
• Réseaux biomoléculaires. Interactions multiples (2h)
• Modélisation du métabolisme cellulaire (2h)
• Les méthodes de calcul des voies métaboliques de base (4h)
  

Références bibliographiques

• Rosello C., Ballet P., Planus E.,Tracqui P. Model driven quantification of individual and collective cell migration. Acta Biotheoretica, 52(4) :343-63, 2004
• Kitano H. Computational systems biology. Nature, 420:206-210, 2002
• Zemirline A., Pérès S., Beurton-Aimar M., Mazat J,-P., Ballet P. Computation of bases of elementary flux modes and of a lower bound for their number. Proceedings of the Bordeaux Spring school on modelling and simulation of biological processes in the context of genomics, 2006

Modalités d'évaluation : contrôle continu
La note finale est calculée de la façon suivante :

• un exposé d’article (en binôme) : 30%
• un homework (en binôme) : 40%
• deux quizz (30mn) : 30%