Soutenance mémoire
Connaissances biologiques
L’interaction moléculaire implique une liste de notions biologiques qui doivent être clarifiées. D’abord, nous étudierons la notion de cycle cellulaire. Le cycle cellulaire est l’ensemble des phases par lesquelles une cellule passe entre deux divisions successives. Le cycle des cellules eucaryotes est divisé en quatre phases : G1, S, G2 et M. L’ensemble des trois premières phases est souvent appelé l’interphase.
Cellule : La cellule est une unité structurale et fonctionnelle de la plupart des organismes. Chaque organisme est structuré d’une ou plusieurs cellules. Des cellules ne sont produites qu’à partir des cellules précédentes. Toutes les fonctions vitales d’un organisme ont lieu dans la cellule. Les cellules contiennent des informations génétiques nécessaires pour diriger leurs fonctions et peuvent transmettre les matériaux génétiques aux générations suivantes.
Caractères de la cellule : Chaque cellule est un système ouvert, autonome et auto productif. La cellule peut recevoir des nutriments, les convertir en énergie, exercer des fonctions spéciales, et produire des nouvelles cellules s’il est nécessaire. Chaque cellule contient un cryptage distinct dirigeant ses actions et a les capacités suivantes :
– Reproduction par la division.
– Métabolisme cellulaire : Recevoir des matières brutes et les transformer en substances nécessaires pour la cellule, produire les molécules à haute énergie et les sous-produits. Pour exercer leurs fonctions, les cellules ont besoin d’absorber et d’utiliser l’énergie chimique contenue dans les molécules organiques. Cette énergie est libérée dans les voies métaboliques.
– Faire la synthèse des protéines. Ce sont des molécules qui assument des fonctions fondamentales de la cellule, par exemple les enzymes.
– Répondre aux stimuli ou aux changements d’environnement extérieur tels que les changements de température ou de pH ou des éléments nutritifs.
– Déplacer des vésicules.
Composants d’une cellule : chaque cellule a une membrane plasmique pour l’envelopper, isoler l’intracellulaire de l’extérieur, contrôler strictement le transport des substances, maintenir le potentiel de membrane et la concentration des substances intérieures et extérieures. Chaque cellule contient des molécules d’ADN, matériels génétiques importants et des molécules d’ARN qui participent directement au processus de synthèse des protéines. À l’intérieur de la cellule, dans les temps donnés, la cellule synthétise une grande variété de molécules différentes.
– Membrane plasmique : l’enveloppe d’une cellule a la fonction d’encapsulation et de distinction de cellule avec le milieu environnant. La membrane est formée par une double couche de lipides et de protéines.
– Cytosquelette : un composant important compliqué et flexible. Il inclut un système de microtubules et de protéines et forme et maintient la forme de la cellule.
– Cytoplasme : le cytoplasme désigne le contenu d’une cellule vivante. Il s’agit de la totalité du matériel cellulaire du protoplasme délimité par la membrane plasmique et des organites.
– Matériel génétique : ce sont des molécules d’acides nucléides (ADN et ARN). L’information génétique de l’organisme est le code génétique qui prescrit toutes les protéines nécessaires pour toutes les cellules d’un organisme.
– Organites : les cellules ont souvent des petits organes appelés des organites, adaptés et différenciés pour une ou plusieurs fonctions vitales. Les organites se trouvent souvent dans les cellules eucaryotes et souvent ont leurs propres membranes.
Noyaux : les noyaux sont aussi entourés d’une membrane les isolant du cytoplasme et contiennent des acides nucléiques, ce sont des grandes molécules ayant la structure multimoléculaire, incluant plusieurs molécules de nucléotides. Il existe deux types d’acides nucléiques : l’acide désoxyribonucléique (ADN) et l’acide ribonucléique (ARN). L’ADN contient l’information génétique lorsque l’ARN est la copie d’ADN, souvent en un seul brin alors que l’ADN a deux brins.
Nucléotide : Un nucléotide est une molécule organique. Certains nucléotides forment la base de l’ADN et de l’ARN, d’autres sont des cofacteurs ou coenzymes. Chaque molécule nucléotidique consiste en trois composants, ce sont une base azotée, un sucre et un groupement phosphate (ou acide phosphorique).
Inhibiteurs de Chk2 comme nouveaux agents anticancéreux
Pommier et al ont trouvé que l’inhibition de l’activité de p53 a amélioré la réponse apoptotique des cellules p53-défectueuses à l’IR. Ainsi, il semble rationnel de proposer l’utilisation des inhibiteurs de Chk2 pour les tumeurs p53-déficients.
Problématique
La régulation du cycle cellulaire est un processus décidant de la survie d’une cellule, contenant la détection et la réparation de dommage génétique ainsi que la prévention de la division cellulaire incontrôlée. Les événements moléculaires contrôlant le cycle cellulaire sont ordonnés et directionnels. C’est à dire, chaque processus se déroule de manière séquentielle et il est impossible d’inverser le cycle. Deux classes principales de molécules, cyclines et kinases cycline dépendantes (CDKs), déterminent un progrès cellulaire dans le cycle. Un grand nombre de gènes codant pour les cyclines et CDKs sont conservés chez tous les eucaryotes, mais en général, les organismes plus complexes ont des systèmes de contrôle du cycle cellulaire plus élaborés qui intègrent des composants individuels.
Exigences
De nombreuses études se sont penchées sur la construction des réseaux de gènes grâce à des méthodes mathématiques ou logiques (Tomshine & Kaznessis, 2006 ; Brun et al, 2004). Le logiciel SOLAR [14] est un logiciel développé au Japon (Nabeshima et al, 2003), utilisant de la programmation logique et employé pour effectuer de la conséquence finding, c’est à dire trouver des conséquences logiques à partir d’un jeu de données. La logique basée sur l’abduction fait de ce logiciel un outil de choix pour une telle étude. D’autre part, c’est aussi et surtout parce que Katsumi Inoue a participé à son élaboration que le projet lui donne un rôle prépondérant. SOLAR a déjà été utilisé en biologie des systèmes, notamment sur p53 (Inoue et al, 2010), mais les résultats n’étaient pas aussi probants qu’on aurait pu espérer : un des objectifs de travail devait alors inclure une meilleure rigueur dans les données afin d’obtenir des résultats biologiquement significatifs.
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Table des matières
Introduction
Chapitre 1. Contexte et cas d’application
1.1. Contexte
1.1.1. Connaissances biologiques
1.1.2. Inhibiteurs de Chk2 comme nouveaux agents anticancéreux
1.1.3. Problématique
1.1.4. Exigences
1.2. Cas d’application
1.2.1. Contexte des gènes et leurs interactions
1.2.2. Définitions
1.2.3. Règles de comportements
Chapitre 2. Conclusion conséquente et la production
2.1. Conclusion conséquente et SOL
2.1.1. Conclusion conséquente
2.1.2. SOL
2.2. Production pour l’abduction et l’induction
2.2.1. Définition
2.2.2. Exemple d’utilisation
2.3. Champ de production
2.3.1. Définition
2.3.2. Exemple d’utilisation
2.4. Algorithmes de calcul de production
2.4.1. Description simplifiée
2.4.2. Algorithme avec coupure
2.4.3. Algorithme en Prolog
Chapitre 3. La logique des défauts
3.1. Introduction
3.2. Notion de défaut
3.3. Syntaxe de la logique des défauts
3.4. Extensions
3.4.1. Extensions – définition formelle
Chapitre 4. Approche proposée et résultats
4.1. Utilisation de l’algorithme de production de clauses
4.2. Utilisation de la logique des défauts
4.2.1. Dans le cas général
4.2.2. Utilisation dans le domaine temporel discret
Conclusion
Bibliographie
