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Projets soutenus en 2021

 

Emergence d’un comportement prévisible à partir d’évènements aléatoires : étude d’un phénomène de relaxation à l’échelle cellulaire

Projet soutenu par BioSyl

La réalité incontournable de la stochasticité de l’expression génique nécessite la confrontation entre des modèles adaptés et des données pertinentes pour pouvoir relier des observables macroscopiques (par exemple une distribution du niveau d’expression de protéines) à des valeurs microscopiques (par exemple des taux de réaction moléculaires intracellulaires.
Nous nous proposons d’aborder ces questions en combinant :
* Une approche expérimentale de relaxation par cytométrie en flux sur des cellules de Leucémie Myéloïde Chronique et
* Un modèle d’expression génique aléatoire écrit sous forme d’équations aux dérivées partielles
(EDP) structurées incorporant une composante de prolifération cellulaire.
Ces études devraient nous permettre de mieux comprendre comment la stochasticité de l’expression génique se combine à la prolifération cellulaire pour donner forme à des distributions d’expression génique de forme prévisibles.

Coordinateur du projet : Thomas LEPOUTRE
Laboratoire :
Tutelles :
Laboratoires impliqués et les tutelles :

 

 

MiRnome of Single Cancer Cells (MIRSICC)

Projet soutenu par BioSyl

MicroRNAs are small non-coding RNAs that repress gene expression. Their functional implication in cancer is proven, and they are often good biomarkers. However, the knowledge of their expression level in tumor samples is limited to bulk measurements, with an average among many different cells. The project “MiRnome of Single Cancer Cells (MIRSICC)” aims at estimating microRNA expression at single cell level using single-cell mRNA-seq data, for which public datasets already exist.

With this project, we propose to develop an original methodology for estimating the level of microRNAs at the single cell level in cancerous tissues. We expect that this missing information will improve the knowledge of the mode of action of microRNAs in cancer, in particular adrenocortical cancer, which is already studied in the team.

Coordinateur du projet :  Laurent GUYON
Laboratoire :
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Cartocovid : Cartographie de la covid-19. Articulations entre technique, compréhension du monde et épistémologie

Il s’agit d’affiner un outil cartographique d’aide à l’analyse de la covid-19, d’expliciter ses apports heuristiques, de les généraliser à des questions philosophiques (qu’est-ce que la réalité, quelle est la part de l’écriture dans cette réalité et ses représentations?), de tirer parti de ces réflexions pour produire des cartes plus informatives, plus lisibles et qui soient scientifiquement stimulantes.

Coordinateur du projet : Eric GUICHARD
Laboratoire :
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Extraction, traitement et visualisation de données complexes en géographie (XVIIIe s. - XIXe s.)

La géographie du XVIIIes. reste relativement mal connue dans le champ de l’histoire de la géographie. Or elle constitue un maillon essentiel pour comprendre épistémologiquement ce qui se joue durant ce siècle. La géographie des Lumières se présente en effet en tension entre héritages de savoirs et de pratiques du début de la période moderne, et projet d’organisation et de disciplinarisation qui se dessine dès la fin du XVIIIe s.
Le cycle de conférences que nous proposons ici pour la période 2021-2023 se fixe un double but :
-  ressaisir cette tension à travers le prisme de trois grandes encyclopédies françaises parues entre 1751 et 1902 ;
-  Intéresser un réseau national et international à la mise au point d’une interface de navigation interactive à même d’articuler a) une visualisation cartographique des lieux et des populations évoquées dans ces encyclopédies, b) une visualisation des discours les plus significatifs sur le plan textométrique tenus à propos d’eux, c) la possibilité à tout moment de contextualiser ces données grâce à des informations accessibles relatives à l’épistémologie et à l’histoire de la géographie entre le XVIIIes. et le XIXe s.

Trois grandes thématiques structurent ce cycle et alterneront dans le temps :
1. Histoire et épistémologie de la géographie au prisme des encyclopédies françaises du XVIIIes. et du XIXe s.
2. Linguistique des discours, traitement automatique des langues.
3. Systèmes d’information géographique, Géomatique et visualisation des données

Coordinateur du projet :  Denis VIGIER
Laboratoire :
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Le voyage mental : arpenter l’univers intérieur – Imagination versus mémoire.

Le voyage mental est une expérience que tout le monde peut faire, sans aucun effort : simplement, s’abstraire du moment présent, du contexte immédiat, pour se retrouver, mentalement, dans le futur que l’on s’invente ou le passé que l’on se remémore. Mais le futur n’est-il vraiment qu’invention ? et le passé qui nous revient ne contient-il pas, lui aussi, sa part d’invention ? Cette faculté de notre cerveau de pouvoir effectuer ce voyage virtuel a toujours interrogé l’être humain.

Comment l’information hors du présent (ici et maintenant) s’inscrit-elle dans la matière vivante, qu’il s’agisse de la trace d’un passé ou même d’un futur dans un projet uniquement concevable sur les briques empruntées à ce passé ? Le collectif CARMEN mobilise les compétences et les savoirs d’experts de disciplines et d’horizons divers, depuis les sciences humaines, la biologie et la médecine, les sciences cognitives et les sciences computationnelles, la philosophie et la robotique, pour aborder le sujet dans toutes ses dimensions : Qu’est-ce que voyager mentalement ? Existe-t-il des types différents de voyage mentaux ? Quelles sont les relations entre imagination et mémoire ? Quels sont les circuits impliqués dans la remémoration épisodique ou dans le voyage mental orienté vers le futur ? .... Faire se croiser les perspectives, s’échanger les points de vue, se confronter les savoirs, est une opportunité unique de créer de la connaissance nouvelle.

Coordinateur du projet :  Karin PERNET-GALLAY
Laboratoire :
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vénement Crypto-monnaies, Monnaies numériques & Monnaies alternatives

De nombreuses innovations monétaires ont émergé en France et dans le monde depuis la fin des années 2000 avec la démocratisation des crypto-monnaies, mais aussi le développement de monnaies alternatives dans de nombreux territoires. Ces deux mouvements, bien que diamétralement opposés en terme d’échelle, ont comme point commun la création de nouveaux instruments monétaires utilisés en parallèle des monnaies nationales par des communautés particulières et l’utilisation de technologies numériques enregistrant les transactions de leurs utilisateurs pour une partie d’entre elles.

L’objectif de ce projet est d’organiser un événement mixte, interdisciplinaire, particulièrement tourné vers les jeunes chercheurs, autour de ces systèmes sociotechniques complexes avec une première journée dédiée à un événement de type Hackaton sur des données enrichies de transactions Bitcoin et deux journées consacrées à un événement de type conférence/workshop pour discuter des projets de recherche de jeunes chercheurs et des travaux de chercheurs confirmés.

Coordinateur du projet : Jérôme BLANC
Laboratoire :
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Modeling of pollen tube growth at the stigma surface

In the flowering plant Arabidopsis thaliana, the pollen tube, a tip growing cell, navigates thought the female organ (pistil) to deliver the immobile sperm cells to the ovules for fertilization. The pollen tube first partially penetrates the cell wall of the female epidermal cells also called stigmatic papillae, to make its path within this layer towards the cell bases. We recently showed that advancement of the pollen tube is closely linked to the mechanical properties of the invaded stigmatic cell and started to develop a framework for modeling pollen tube growth on the stigmatic surface.

This proposal aims at providing accurate experimental data using in vivo high-resolution imaging and innovative in vitro biomimetic experiments to orient our modeling effort and to get a mechanistic understanding of pollen tube growth guidance in a complex environment. Our hypothesis is that both the elongated papilla cell geometry and the cell wall elasticity would combine to provide a robust guidance mechanism. Our project associates the expertise of experimentalists and theoreticians with a pluridisciplinary background (biology, mathematics, physics) to dissect the initial step of a fundamental process, the sexual plant reproduction.

 
Coordinateur du projet : Isabelle FOBIS-LOISY
Laboratoire :
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Exploration de l’évolutivité et de la robustesse des réseaux biologiques – Caractérisation des composantes connexes structurelles et dynamiques des réseaux Booléens à signes et contraintes de viabilité.

Les systèmes d’interactions biologiques, qu’ils soient réseaux de régulation génétiques, réseaux de neurones ou écosystèmes, subissent les changements imposés par les forçages physiques et chimiques de l’environnement. Ils mutent, subissent le filtre de viabilité de la sélection naturelle et éventuellement évoluent. Cela est rendu possible si les changements qu’ils subissent dans leur structure permettent un maintien acceptable de leurs comportements ou fonctions. Mais tout aussi important est la nécessité, pour survivre aux changements de l’environnement dans lequel ils évoluent, de disposer d’une capacité évolutive suffisante.

Maintien et évolutivité, deux notions a priori paradoxales, qui pourtant peuvent être réconciliées quand leur structure même le permet. Il existe des systèmes qui portent en eux cette capacité. Nous souhaitons utiliser un bon modèle des réseaux d’interaction biologiques, les réseaux Booléens à seuil qui ont une expression suffisamment simple et homogène pour permettre une caractérisation approfondie sur des ensembles exhaustifs de réseaux, pour étudier ces deux aspects fondamentaux de l’évolution des systèmes d’interaction biologiques, la robustesse évolutive d’une part, l’évolutivité d’autre part. Nous chercherons à identifier, parmi ces réseaux, quelles sont les caractéristiques qui leur permettent de réunir robustesse et évolutivité.

Coordinateur du projet :  Nicolas GLADE
Laboratoire :
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Towards a neuroeconomics account of Willful Ignorance

Nos systèmes sensoriels ont évolué pour capturer chaque nuance d'informations concernant ce qui pourrait présenter une menace dans notre environnement, pourtant, face aux menaces apparemment existentielles présentées par une pandémie mortelle ou des catastrophes environnementales causées par l'homme, le cerveau humain est très apparemment capable de sélectionner quelle que soit l'information qui semble appropriée. Au cœur de ce paradoxe se trouve la capacité de l'individu à choisir l'ignorance volontaire comme stratégie d'adaptation pour naviguer dans les événements.

Comme première étape vers la caractérisation de tels choix d'ignorer la réalité, nous avons développé un jeu économique qui nous permettra de mesurer et analyser l'activité cérébrale des individus lorsqu'ils choisissent de s'informer ou non sur les conséquences de leurs propres décisions pour maximiser leurs profits personnels, peut-être aux dépens des autres, dans un état d'ignorance béate, ou plutôt choisir de se confronter à la réalité et d'agir en pleine connaissance de cause.

Coordinateur du projet :  Jean-Claude DREHER
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Co-enregistrement et analyse de trajectoires spatiales et oculaires pour le diag- nostic pr ́ecoce de la maladie d’Alzheimer

La maladie d’Alzheimer (MA) est le type de d ́emence neurod ́eg ́en ́erative le plus commun. Plus de 50 millions de personnes sont actuellement affect ́ees par cette maladie et ce nombre va doubler tous les 20 ans (1). Il est fondamental de pouvoir en ́etablir un diagnostic pr ́ecoce, afin qu’un futur traitement puisse intervenir avant qu’un nombre de neurones trop important ne soit d ́etruit (2). Les techniques de diagnostic actuelles sont invasives (ponction lombaire), on ́ereuses (imagerie c ́er ́ebrale) et chronophages (batteries de tests neuropsychologiques), et ne peuvent ˆetre utilis ́ees que de mani`ere limit ́ee en tant qu’outils de d ́epistage et de diagnostic de premi`ere ligne (3). A l’inverse, les marqueurs cognitifs des premiers stades de la MA n’ont que peu ́et ́e ́etudi ́es (4). Ces approches cognitives pourraient pourtant s’av ́erer pr ́ecieuses car elles constituent des alternatives ́economes `a la fois en temps et en argent. Plus particuli`erement des recherches r ́ecentes ont montr ́e que l’analyse des mouvements oculaires et des d ́eplacements des patients peut ˆetre utilis ́ee efficacement pour quantifier les changements cognitifs au stade pr ́eclinique, prodromal et confirm ́e de la MA (4; 5).

Coordinateur du projet :  Antoine COUTROT
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