Modélisation de l'expression génétique bactérienne dans un pi-calcul stochastique à objets concurrents - INRIA - Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Modeling Bacterial Gene Expression in a Stochastic Pi Calculus with Concurrent Objects

Modélisation de l'expression génétique bactérienne dans un pi-calcul stochastique à objets concurrents

Résumé

Systems biology seeks to understand the cellular-level dynamics arising from the interaction of cellular constituents over time. Modeling and simulation are essential techniques of the field. We follow Regev and Shapiro (2002) in using the stochastic pi-calculus as a formal representation language for biomolecular knowledge. We elaborate molecular level modeling studies for bacterial gene expression, which is relevant to higher organisms as well. Our starting point are concrete case studies on regulation at the lambda switch, transcription and translation.%\\ These reveal the usefulness of programming concepts such as concurrent objects, and motivate an extension of the stochastic pi-calculus with input patterns. We present a semantics for this language that maps programs to continuous time Markov chains. We validate our models through exhaustive stochastic simulation.
La biologie systémique cherche à comprendre la dynamique cellulaire qui émerge des interactions des constituantes cellulaires au cours du temps. La modélisation et la simulation sont des méthodes fondamentales de ce domaine. Nous nous inspirons de la proposition de Regev et Shapiro (2002) consistant à appliquer le pi-calcul stochastique comme langage formel de représentation de connaissances biomoléculaires. Nos études portent sur la modélisation à l´échelle moléculaire de l'expression génétique bactérienne et s'avèrent pertinentes pour des organismes supérieurs. Nos points de départs sont des études de cas concrets de la régulation de la bascule génétique du phage lambda, de la transcription et de la traduction. Ces études révèlent l'utilité de concepts de programmation tels que les objets concurrents et motivent une extension du pi-calcul stochastique avec des motifs de réception. Nous présentons une sémantique pour ce langage qui attribue des chaînes Markoviennes en temps continu aux programmes. Nous validons nos modèles par des simulations stochastiques.
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Dates et versions

tel-00111653 , version 1 (12-12-2006)
tel-00111653 , version 2 (06-11-2007)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00111653 , version 2

Citer

Celine Kuttler. Modélisation de l'expression génétique bactérienne dans un pi-calcul stochastique à objets concurrents. Modélisation et simulation. Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00111653v2⟩
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