Inférence logique de réseaux booléens à partir de connaissances et d’observations de processus de différenciation cellulaire

La soutenance aura lieu le jeudi 29 septembre à 14h, dans la salle des thèses (salle 435) du bâtiment 650. Vous pouvez également y assister en visioconférence via le lien : https://eu.bbcollab.com/guest/7158d4f5c7a64ef1bf65b2f399daa165
La soutenance se déroulera en français.

Le jury est composé de :

•  • Simon DE GIVRY – Chargé de recherche, INRAE, MIAT – Rapporteur

•  Élisabeth REMY – Directrice de recherche, CNRS, I2M – Rapportrice
•  Franck DELAPLACE – Professeur, Université d’Évry Paris-Saclay, IBISC – Examinateur
•  Carito GUZIOLOWSKI – Maîtresse de conférence, Centrale Nantes, LS2N – Examinatrice
•  Fatiha SAÏS – Professeure, Université Paris-Saclay, LISN – Examinatrice
• Christine FROIDEVAUX – Professeure émérite, Université Paris-Saclay, LISN – Directrice de thèse 
• Loïc PAULEVÉ – Chargé de recherche, CNRS, LaBRILaboratoire Bordelais de Recherche en Informatique – Co-encadrant, membre invité
• Andrei ZINOVYEV – Ingénieur de recherche, Institut Curie, U900 – Co-encadrant, membre invité

Résumé de la thèse

Les modèles dynamiques sont des outils importants pour l’exploration des mécanismes de régulation en biologie. Les travaux de cette thèse ont été guidés par le besoin exprimé en cancérologie et embryologie d’inférer automatiquement des réseaux booléens reproduisant des processus de différenciation cellulaire. En considérant les observations et les connaissances que les modélisateurs ont à disposition, ce mémoire de thèse présente une approche qui permet de modéliser la richesse de ce comportement cellulaire en inférant l’ensemble des réseaux booléens compatibles et qui passe à l’échelle des réseaux de régulation couramment considérés en biologie. Les travaux de thèse effectués dans le but de développer cette méthode apportent trois contributions principales.

La première contribution est la proposition d’un cadre formel sur les propriétés des données collectées pour étudier la différenciation cellulaire. Ce cadre permet de raisonner sur les propriétés dynamiques souhaitées au sein des réseaux booléens pour qu’ils soient compatibles avec ce comportement cellulaire. La deuxième contribution porte sur l’encodage du problème d’inférence de modèles comme un problème de satisfiabilité booléenne dont les solutions sont les réseaux booléens compatibles avec les données biologiques. Pour cela, des contraintes sur la dynamique des réseaux booléens correspondant aux propriétés précédemment formalisées ont été implémentées en programmation logique. La dernière contribution est l’application à des problématiques biologiques réelles de la méthode d’inférence de modèles, nommée BoNesis, qui a été développée grâce aux contraintes créées. Ces applications ont montré l’apport de l’inférence d’ensemble de modèles pour l’analyse de processus et illustré la méthodologie de modélisation, de la préparation des données biologiques à l’analyse des modèles inférés.