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REPARTI Seminars


The REPARTI Seminars at Université Laval are held on Fridays at 11:30 a.m.
Please see the program for more details.
Dec 14 2017 1:30PM
Seminar
Deep 6-DOF Tracking
Dec 15 2017 11:00AM
Seminar
Building and Evaluating Data-Driven Neural Dialogue Systems

 

 

 

REPARTI

MIVIM

Oct 17 2011 11:30AM

Christian Darabos
Computational Genetics Laboratory,
Dartmouth Medical School, Hanover, New Hampshire, USA

Algorithmes Évolutionnaires appliqués à des modèles biologiques pour expliquer leur robustesse et leur capacité de développer de nouvelles aptitudes



Abstract

Les systèmes biologiques possèdent deux propriétés fondamentales à la vie : la robustesse et la capacité d’évoluer. A tous niveaux de granularité, les organismes vivants se montrent remarquablement capables de résister aux changements environnementaux et simultanément de développer de nouvelles aptitudes afin de s’adapter à ces mêmes changements. Ces caractéristiques, qui peuvent sembler contradictoires, sont en fait complémentaires.

Nous utilisons les algorithmes évolutionnaires appliqués à des modèles booléens (Random Boolean Networks) afin d’étudier la capacité des réseaux de régulation géniques de développer de nouveaux génotypes (code génétique) et phénotypes (aptitude/trait) qui en résultent. De plus, nous nous intéressons à la relation entre l’innovation évolutionnaire et la robustesse environnementale.

Plus précisément, nous approfondissons l’exemple de la duplication du génome entier (DGE) et de ses conséquences dans un système simple. En effet, la DGE et les diversifications qui s’en suivent sont parmi les mécanismes biologiques les plus drastiques ayant pour but de découvrir de nouveau phénotypes et de protéger l’organisme des changements de l’environnement. Nous montrons que la DGE des modèles booléens mimique celle des organismes biologiques : elle est néfaste au « fitness » de l’organisme dans son environnement ancestral, mais devient avantageuse dans un nouvel environnement, au prix d’une perte de robustesse. Cette perte est compensée en partie par des diversifications additionnelles, comme la perte d’interactions de régulations entre gènes, qui permet d’améliorer la résistance aux perturbations des organismes dupliqués. Nos travaux permettent en partie d’expliquer la raison pour laquelle certains organismes biologies, comme la levure, ont subit de tels « sauts évolutionnaires ».




     
   
   

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