Bioinformatique : jetlag ? 3-8 ? Recherches sur l’horloge circadienne

LA BIOINFORMATIQUE, QU'EST-CE QUE C'EST ?

La bioinformatique est un domaine de recherche qui analyse et interprète des données biologiques via des algorithmes et des modèles discrets, hybrides ou statistiques, afin de classer et de comprendre ces données et donc de permettre aux chercheurs de faire de nouvelles découvertes scientifiques. Des découvertes qui peuvent par exemple améliorer la qualité de vie de personnes malades, grâce à la mise en place de nouveaux traitements médicaux plus efficaces.
Grâce aux récents progrès scientifiques et techniques, de plus en plus de données biologiques de plus en plus complexes sont récoltées. Les nouvelles technologies de l'information permettent de stocker, traiter et analyser ces grandes quantités de données. La bioinformatique est donc à la croisée de la biologie et de l'informatique et couvre des disciplines des sciences de la vie telles que la génomique, la protéomique et la biologie des systèmes.


LA BIOINFORMATIQUE A CENTRALE NANTES

A Centrale Nantes, le Professeur Olivier ROUX s'est posé la question des utilisations possibles de l'informatique dans le domaine du vivant dès 2003 : au-delà de la simple utilisation de logiciels informatiques pour des traitements classiques de données biologiques, il s'agit de véritablement concevoir de nouvelles approches pour modéliser le fonctionnement des systèmes de régulation biologique.Le 1er janvier 2011, l'équipe MeForBio, de l'IRCCyN, (UMR du CNRS avec pour tutelles locales Centrale Nantes, l'Université de Nantes et l'Ecole des Mines de Nantes) est créée. Elle se compose d'Olivier Roux, responsable, de deux autres enseignants-chercheurs permanents, Carito Guziolowski et Morgan Magnin, de cinq doctorants et d'un post-doc.
MeForBio (Méthodes Formelles pour la Bioinformatique) est une équipe de recherche en bioinformatique dans le domaine de la formalisation et du raisonnement automatique du traitement des données et des systèmes avec des caractéristiques temporelles. MeForBio est particulièrement orientée vers l'élaboration des cadres et méthodes qui permettent de modéliser et d'analyser des systèmes biologiques.


L'HORLOGE CIRCADIENNE ET LE PROJET HYCLOCK

L'équipe MeForBio travaille depuis 2012 sur l'horloge circadienne avec comme partenaires principaux l'équipe BioInfo de l'I3S et l'équipe « Biologie du système circadien » de l'Institut de biologie Valrose à Nice. C'est en 2015 et ce pour trois ans, que ses travaux de recherche entrent dans le cadre du projet ANR (Agence Nationale de la Recherche) intitulé « Hyclock » et relatif à la « Modélisation Hybride Formelle du Temps pour la Biologie des Horloges Circadiennes et la Chronopharmacologie ». Il est reconnu que presque tous les mammifères ont un cycle de 24 heures, appelé « horloge circadienne ».

Que se passe-t-il quand ce cycle est perturbé ? 3-8, jetlag, travail de nuit, deadlines... comment les personnes confrontées à ces perturbations résistent-elles ? Des effets sur le bien-être et la santé de ces personnes sont constatés. Le travail de nuit est même reconnu comme potentiellement cancérigène au Danemark.

Il s'agit donc pour cette équipe multidisciplinaire d'experts en informatique, modélisation mathématique, chronobiologie et chronothérapie de développer de nouvelles méthodes formelles et un cadre de modélisation hybride, qui seront appliqués à l'analyse et la compréhension de l'horloge circadienne des mammifères. Il s'agit de comprendre ce qui fait que ce rythme existe dans les gènes pour comprendre comment les mammifères réagissent en cas de perturbation.

Les réponses apportées à ces questions pourront servir à prévenir les risques de pathologies (cancers, désordres cardio-métaboliques et inflammatoires, troubles du sommeil) engendrées par ces perturbations et de faire avancer les pratiques en termes de chronothérapie.


En savoir plus sur le projet Hyclock : www.agence-nationale-recherche.fr/Projet


* L'IRCCyN, "Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes" est une Unité Mixte de Recherche du CNRS (Centre National de la RechercheScientifique), UMR CNRS 6597, rattachée principalement à l'Institut des Sciences de l'Information et de leurs Interactions (INS2I), ainsi qu'à l'Institut des Sciences de l'Ingénierie et des Systèmes (INSIS) et l'Institut des Sciences Biologiques (INSB). Ses tutelles locales sont : « Ecole Centrale de Nantes », « Université de Nantes » et « Ecole des Mines de Nantes ». irccyn.ec-nantes.fr