HAV901V TC3 : Bioinformatics and System Biology

Intervenants

A.Mancheron LIRMM

A-S. Fiston-Lavier ISEM

S. Trapani CBS

A.Chavanieu IBMM

T. Commes IRCM

S.Kossida IGH

V. Giudicelli IGH

N. Nègre DGIM

O.Radulescu DIMNP

J. Colinge IRCM

Objectifs

Les méthodes bioinformatiques et de la biologie des systèmes, permettent d’organiser et d’analyser l’information extraite à partir des données biologiques, ainsi que les modèles mathématiques des mécanismes globaux des fonctions cellulaires normales ou pathologiques.

Dans ce cours, nous introduirons les grands principes de ces approches et illustrerons leurs intérêts et possibilités par des applications transversales concrètes.

L’accent sera mis sur des approches informatiques et des modèles mathématiques et non sur la technologie de production de données (présentée dans une UE de méthodologie).

Objectives

Bioinformatics and systems biology methods allow the organization and analysis of information extracted from biological data, as do  mathematical models of the global mechanisms of normal or pathological cellular functions.

In this course, we will introduce the main principles of these approaches and illustrate their interests and possibilities with concrete transversal applications.

The focus will be on computer approaches and mathematical models and not on data production technology (presented in another course focused on methodology).

Description

1. Introduction : De la bioinformatique à la biologie des systèmes.

2. Bioinformatique des approches massives : Du gène à la molécule thérapeutique. a. Séquences, transcriptome, protéome, métabolome. b. Bioinformatique structurale, modélisation moléculaire.

3. Biologie des systèmes : Modélisation et analyse des réseaux de régulation. a. Construction de modèles : études de corrélation, apprentissage automatique de réseaux d’interactions. b. Simulation et analyse de modèles de régulation de l’expression génétique, des voies métaboliques et des voies de transduction de signaux.

4. Applications intégratives transversales a. Dynamique multi-échelle spatiale et temporelle lors du développement de la Drosophile. b. Immunogénétique. c. Médecine et diagnostic des cancers. Intégration de données, biomarqueurs, modélisation multi-échelle.

Description

1. Introduction: From bioinformatics to systems biology.

2. Bioinformatics approaches to big data/ to massive amounts of data/ for the analysis of high-throughput biological data ? (Bioinformatique des approches massives) : From genes to therapeutic molecules. a. Sequences, transcriptome, proteome, metabolome. b. Structural bioinformatics, molecular modeling.

3. Systems biology: Modeling and analysis of regulatory networks. a. Model construction: correlation studies, automatic learning of interaction networks. b. Simulation and analysis of models for regulating gene expression, metabolic pathways and signal transduction pathways.

4. Integrative transversal applications a. Multi-scale spatial and temporal dynamics during the development of Drosophila. b. Immunogenetics. c. Medicine and cancer diagnosis. Data integration, biomarkers, multi-scale modeling.

Mots clés

génétique, épigénétique, immunogénétique, signalisation, réseaux de gènes, réseaux de signalisation, réseaux métaboliques, mécanismes moléculaires et diagnostic des maladies

Key words

genetics, epigenetics, immunogenetics, signaling, gene networks, signaling networks, metabolic networks, molecular mechanisms and disease diagnosis