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Projets financés en 2016

Topologie locale et régulation globale : un couplage dynamique et multi-échelle du génome bactérien

Sam MEYER, Microbiologie, Adaptation et Pathogénies, UMR 5240 CNRS, UCBL, INSA-Lyon
 
La topologie de l'ADN agit comme un régulateur global et ancestral de l'expression des gènes bactériens, couplant ainsi l'état physique du chromosome à sa fonction. Sa distribution le long du chromosome est intimement liée à l'architecture locale du génome (position et orientation des gènes), et engendre des couplages complexes entre gènes spatialement proches. Le projet combine une analyse de données de transcriptomique chez la bactérie Dickeya dadantii avec une approche de modélisation moléculaire, afin d'identifier ces mécanismes de régulation liés à l'architecture du chromosome, qui affectent les gènes de façon non-spécifique. L'objectif est d'obtenir un modèle quantitatif des contraintes topologiques associées à la transcription de génomes bactériens denses, et des mécanismes de co-régulation spatiale qui en résultent. Tandis que dans les modèles usuels la régulation d'un gène ne dépend que de sa séquence promotrice, le projet vise à quantifier l'influence de la position et de l'environnement d'un gène sur son expression, apportant ainsi une contribution de la physique du chromosome à la complexité de la régulation génétique.
 

 

Evolutions du journalisme à l’heure du numérique (JADN)

Jean-Claude SOULAGES, Centre Max Weber
 
Notre programme de recherche se consacrera à l’étude de l’évolution du journalisme à l’heure du numérique (JADN) sous l’angle du fonctionnement concret des rédactions mais aussi à la mise au jour des ruptures concernant les notions de public et de média que l’information en ligne a provoquées. Nous faisons le choix d’amorcer une recherche pluridisciplinaire, multinationale et multiscalaire avec un projet d’étude transversale axé sur l’analyse du pure player international : The Huffington post.
Les cellules de recherche française, brésilienne et libanaise étudieront chacune l’édition implantée sur leur terrain d’investigation et ce, dans une double optique :
  • celle, d’abord, de constituer des monographies à base d’enquêtes et d’entretiens qui tiennent compte des caractéristiques locales du média pour ensuite, croiser les données recueillies afin de constituer une synthèse internationale susceptible d’éclairer sur les évolutions globales du journalisme à l’heure du numérique.
  • La seconde optique se situe dans une dimension plus interculturelle et globale, elle s’attachera à observer les modes de couverture et de traitement de deux “thèmes événements” traités par les trois éditions durant la période 2014/2015 en recourant à la fois à des analyses quantitatives et qualitatives (data mining et analyse du discours) afin de mettre en évidence les poids respectifs du local et du global dans le regard journalistique.
 

 

Trajectoires, identités, réseaux

Pierre MERKLE, Microbiologie, Centre Max Weber, ENS de Lyon
 
L'analyse quantitative des dynamiques temporelles des systèmes sociaux est un sujet chaud aussi bien du côté des réseaux complexes que de l'histoire et la sociologie. Côté réseaux, des méthodes efficaces existent aujourd’hui pour analyser les graphes et en donner une description mésoscopique, grâce aux partitions en communautés. En revanche, il n'existe pas de méthode simple et efficace pour décrire, au niveau mésoscopique, l'évolution d'un réseau dans le temps. Côté sciences sociales, la question des dynamiques temporelles a fait l'objet d'un grand intérêt. Une des énigmes majeures pour la sociologie concerne l'articulation des « structures sociales » supposées assez stables et l'action individuelle qui à la fois est influencée par les structures et les constitue. Une maîtrise fine des dynamiques temporelles permettrait d'avancer sur cette question. Le renouvellement actuel provient de la disponibilité de données nombreuses et « profondes », c'est-à-dire fournissant beaucoup d'informations sur un grand nombre d'individus. Du coup, leur analyse exige l'utilisation de méthodes formelles. Des exemples de tels outils existent déjà, notamment l'analyse de séquences temporelles par « optimal matching » inspirée des analyses d'ADN (Abbott 1990). Deux d'entre nous (à l'UNIL) connaissons bien ces méthodes et les avons appliquées à plusieurs cas.
Il nous semble donc opportun de combiner nos expertises pour mieux comprendre la dynamique de trois sujets, sur lesquels nous avons déjà travaillé mais sans profiter des expertises complémentaires : les pratiques culturelles et la sociabilité pendant la traversée de l'adolescence ; les trajectoires biographiques, persécution et réseaux pendant la Seconde Guerre mondiale ; enfin les réseaux, identités scientifiques et carrières académiques. Le cadre de l'IXXI nous permettra de discuter également avec des bio-informaticiens compétents en analyse de séquences.
  • Mercklé, P. (2011). Sociologie des réseaux sociaux. Paris: La Découverte.
  • Morini M, P Jensen, P Flandrin, Temporal analysis of scientific communities: a history of wavelets, submitted to IEEE (2016)
  • Tremblay N, "Réseaux et signal: des outils de traitement du signal pour l'analyse des réseaux" (Thèse dirigée par P Borgnat, 2015)
 

 

IRM virtuellement augmentée de l'oxygénation et du métabolisme cérébral : Validation dans les pathologies du cerveau hypoxié sur le rat

Angélique STEPHANOU, TIMC-IMAG
 
L'imagerie de l'oxygénation et du métabolisme cérébral est essentielle pour la compréhension des fonctions et des pathologies du cerveau ainsi que pour le suivi et l'optimisation des effets de thérapies afin de traiter les trauma, accidents vasculaires ou tumeurs. La tomographie par émission de positons (TEP) permet d'imager l'oxygénation cérébrale, cependant son usage répété sur un patient est limité du fait de l'exposition aux radiations. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) permet en revanche des examens aussi nombreux que nécessaire mais ne permet pas d'imager directement l'oxygénation tissulaire cérébrale en particulier la pression partielle tissulaire en oxygène qui est la donnée la plus pertinente pour établir un diagnostic. De plus, la résolution spatiale des images reste encore fortement limitée. Dans ce contexte, le but de ce projet est de proposer une méthode innovante par laquelle le niveau d'information apportée par l'IRM peut être significativement augmenté en améliorant la résolution des données et en évaluant les données manquantes pertinentes telle que la PtO2. Nous nous appuierons pour cela sur un modèle computationnel hybride multi-échelle décrivant le métabolisme et la physiologie cérébrale que nous validerons à partir de données IRM de cerveaux de rats pour une gradation de la pathologie ischémique de modérée à aiguë.
 

 

Higher order correlations in dynamical networks

Márton KARSAI, LIP, INRIA
 
The purpose of this project is to investigate the presence and the importance of higher-order correlations in dynamical networks. Correlations can reflect essential mechanisms at play in the generation of a network and can have dramatic effects on the final outcome of co-evolving dynamical processes. Higher-order correlations are not yet routinely considered in temporal networks, however relevant methodology has been worked out in other fields and shown them to be essential for capturing the fundamental features of some phenomena. Here we propose to apply techniques from different fields, such as complex networks, data mining, statistical learning, image processing, and neuroscience to detect and study higher-order interactions and correlations in the emerging network structure and their effects on ongoing dynamical processes.
 

 

Sharing the « Sharing economy »

Pablo ARRIGHI, LIF
 
L'une des conséquences les plus remarquables de la révolution numérique est la montée en puissance de la « Sharing Economy ». Le projet aborde les problématiques de cette économie du partage sous l'angle d'une question précise : Est-il possible, et souhaitable, de fournir des solutions informatiques entièrement pair-à-pair pour implémenter cette « économie pair-à-pair » ? Peut-on, doit-on aligner sa technologie sur sa philosophie ? Nous étudierons cette question de différentes manières : Technologique, Cryptographique, Architecturale, Économique.
 

 

DATA CITés

Fabrice BARDET, ENTPE
 

Avec le développement du numérique, jamais les sociétés n’ont disposé d’autant d’informations et d’outils pour les analyser. Et pourtant les crises s’installent au cœur des économies les plus numérisées. Le renouvellement du modèle de développement économique s’impose à tous. Ce projet vise à saisir les obstacles à la formulation de politiques capables de dépasser les crises et de proposer un nouveau mode de développement durable. Il ausculte la forme des informations contemporaines et analyse les usages de la quantification dans les programmes d’action publique. L’information n’a pas seulement gonflé de volume mais a profondément changé de nature, modifiant la manière d’agir des gouvernements. Ce projet prend comme terrain une série de métropoles françaises et étrangères qui jouent le rôle de capitales régionales et aspirent à un statut international. Comment les gouvernements économiques métropolitains ont-ils pris le tournant de la durabilité et de la généralisation des big data ?

 

 

DATAVIZ

Equipe DICE, IXXI
 

Les données se multiplient à tel point qu’après le risque lié à l’infobésité, apparaît aujourd’hui à l’opposé l’opportunité du big data. Mais que peut donc bien faire un être humain de « big data » ? Pour donner du sens à cette masse de données informe, il a besoin d’outils de traitement et d’aide à l’analyse des données. Les méthodes et outils de datavisualisation permettent à l’analyste de traiter des masses de données en appliquant des algorithmes statistiques et en limitant les biais cognitifs. Tout en rationalisant et enrichissant la donnée, les outils logiciels permettent également d’offrir des interfaces d’exploration dynamique des corpus de données chiffrées ou textuelles.