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La Bioinformatique à Nancy Alexander Bockmayr LORIA – UMR 7503 CNRS/INRIA/Universités.

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1 La Bioinformatique à Nancy Alexander Bockmayr LORIA – UMR 7503 CNRS/INRIA/Universités

2 Bioinformatique au LORIA Action transversale BIOINFO –Recherche dinformation: LANGUE et DIALOGUE/ECCO –Extraction de connaissances: ORPAILLEUR –Apprentissage statistique: CORTEX/MODBIO –Algorithmes combinatoires: ADAGE –Contraintes, optimisation: MODBIO Deux grands projets –Génopole Strasbourg Alsace-Lorraine –Contrat de Plan Etat-Région Lorraine (PRST Intelligence Logicielle)

3 Opérations dans le cadre du CPER 1.Détermination des enveloppes macromoléculaires (LCM3B - MODBIO) 2.Prédiction de structures dARN et dinteractions ARN/ligands (MAEM – MODBIO) 3.Reconnaissance des introns dans les séquences transcrites (MAEM – ADAGE/CORTEX/MODBIO) Partenariats entre biologistes et informaticiens 6 équipes du LORIA 5 laboratoires de biologie sur Nancy (CNRS, INRA, INSERM, UHP)

4 4.Identification des promoteurs chez la bactérie Streptomyces ambofaciens (INRA – ADAGE) 5.Interface Homme-Machine pour la recherche, la visualisation et le traitement des informations génomiques (UPRES 2402 – Langue et Dialogue/ECCO) 6.Compréhension des réseaux dexpression de gènes bactériens (MAEM – MODBIO/ORPAILLEUR) 7.Classification et mode daction de signaux de régulation (INSERM - ORPAILLEUR) 8.Interactions gène-environnement et maladies cardio- vasculaires (INSERM - ORPAILLEUR) 9.Transfert horizontal chez les bactéries et la dynamique des génomes (INRA - ORPAILLEUR)

5 ModBio: Modèles informatiques en Biologie moléculaire Alexander Bockmayr (Pr, UHP) Arnaud Courtois (Thésard, UHP) Eric Domenjoud (CR CNRS) Damien Eveillard (Thésard, UHP) Emmanuel Gothié (Postdoc UHP) Miki Hermann (CR CNRS) Nicolai Pisaruk (Postdoc UHP – LISCOS) + Stagiaires Avant-projet INRIA depuis le 1/1/2001

6 Thèmes de recherche 1.Détermination de la structure des macromolécules 2.Modélisation des systèmes biologiques pour comprendre la fonction

7 Domaines informatiques Contraintes –Programmation par contraintes –Résolution de contraintes Optimisation discrète Déduction automatique et complexité Apprentissage statistique

8 Détermination de la structure 1.Enveloppes macromoléculaires (LCM3B - A. Urshumtsev; IMPB - V. Lunin) 2.Structure des ARN (MAEM - C. Branlant, F. Leclerc) 3.Structure secondaire des protéines (IBCP Lyon - G. Deléage ; UCI - P. Baldi)

9 Modélisation des systèmes biologiques Domaines biologiques –Réseaux de régulation des gènes –Voies métaboliques –Transduction des signaux Modèles mathématiques/informatiques –Réseaux booléens –Equations différentielles –Réseaux de Petri – -calcul –Modèles qualitatifs Systèmes hybrides - un cadre unificateur ?

10 Hybrid concurrent constraint programming Langage de modélisation et de simulation pour les systèmes hybrides Hybrid cc (Gupta et al., Xerox PARC/NASA) –Déclaratif –Compositionel –Equations algébriques et différentielles –Combinateurs cc (ask & tell) Programmation par contraintes pour la modélisation de systèmes biologiques (Bockmayr/Courtois 2001)

11 Perspectives Bioinformatique –Outils informatiques pour aider les biologistes –Modèles informatiques pour comprendre les systèmes biologiques Synergie entre biologie et informatique comme entre physique et mathématiques ? ``Biology is so digital, and incredibly complicated, but incredibly useful Biology easily has 500 years of exciting problems to work on.'' (D.Knuth)


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