Marie BEURTON-AIMAR
Marie Beurton-Aimar Maître de Conférences (Université Bordeaux 2)

Équipe LaBRI : Image et Son
Fonction administrative : Responsable Master 1 Bioinformatique. Assistante de prévention
Page personnelle : http://dept-info.labri.fr/~beurton
Courrier électronique : marie.beurtonarobaselabri.fr
Bureau : 310
Tél : +33 (0)5 40 00 35 25


Recherche

L'ensemble de mes travaux de recherche porte sur la modélisation et la conception de plateformes de simulation des réactions biochimiques. On peut distinguer trois axes dans ce travail :

- La modélisation de réseaux métaboliques à l'échelle des organelles ou de la cellule, et l'analyse du graphe des réactions biochimiques.
- L'élaboration de modèles multi-agents pour la simulation des réactions biologiques à l'échelle sub-cellulaire.
- La formalisation d'outils de structuration des connaissances biologiques et la conception de plateformes intégrées de simulation du métabolisme.

Depuis ma nommination en tant que Maître de Conférences à l'Université Bordeaux 2, la plus grande partie de mes travaux de recherche porte sur la modélisation du métabolisme ,

Analyse du graphe des réactions biochimiques

Le réseau du métabolisme énergétique de la mitochondrie contient de l'ordre d'une cinquantaine de réactions. L'analyse de ce réseau nécessite l'utilisation d'outils plus ou moins automatiques qui génèrent le graphe des interactions se produisant au sein de ce réseau. La recherche des modes élémentaires tel que définie par S. Schuster( A. von Kamp, S. Schuster. Bioinformatics 22(15): 1930-1931 (2006)) est un moyen efficace de décrire ces interactions. Dans la cadre de la thèse de Sabine Pérès, trois modèles de
mitochondrie (pour les tissus du foie, du muscle et la levure) ont été conçus. Le calcul du réseau mitochondrial au moyen des modes élémentaires a montré que la même fonction biologique peut être assurée par plusieurs ``voies métaboliques'' qui sont autant d'alternatives disponibles en cas de disfonctionnement partiel d'un ou plusieurs complexes enzymatiques. La recherche de portions de chemins communs (motifs) dans ce réseau a fait l'objet de l'élaboration d'une nouvelle méthode de classification. Ce travail se prolonge avec une autre application au réseau métabolique secondaire de la tomate, dans le cadre d'une ANR (prog blanc) TomatoFlux en collaboration avec l'INRA. Nous travaillons également à la mise en oeuvre de méthodes de visualisation adaptées à ces réseaux.


Simulation Multi-agents
la modélisation du cycle de l'ubiquinone (ou Cycle Q) qui est une succession de réactions d'oxydo-réduction ayant lieu au sein du complexe III de la chaine respiratoire, et la modélisation \textsl(gros grains} de la membrane interne mitochondriale afin d'obtenir un simulateur SMA qui puisse nous repésenter à la fois cette membrane interne et les complexes enzymatiques qu'elle contient. Ce travail a fait l'objet de deux thèses qui se sont achevées en 2007, il se prolonge avec un stage de Master qui vient de commencer et devrait se poursuivre par une thèse à partir de septembre 2008. A ce jour, nous avons réalisé un simulateur qui en utilisant les différentes
conformations du dimère du complexe III explore les conditions de fonctionnements ou disfonctionnements du cycle Q. Nous avons pu ainsi montrer pour l'importance de ``court-circuits'' entre les différents sites de liaison du complexe.

Nous avons également un simulateur d'interactions entre phospholipides qui nous permet de tester les
conditions de formation de la membrane interne mitochondriale, ceci en intégrant les forces physico-chimiques liées aux propriétés de ces phospholipides. Ce programme nous permet également d'insérer un complexe enzymatique dans la membrane et d'observer les différentes interactions.


Langage de description pour les objets biologiques :

Il existe actuellement de nombreux langages pour réaliser ces descriptions de manière structurée dont ceux de la famille ``XML'' qui permettent de décrire les données manipulées à l'extérieur des programmes dans des fichiers de texte et donc indépendemment des langages de programmation. La communauté des biologistes a publié récemment les specifications d'un langage dédié à la modélisation du métabolisme : SBML. Après l'avoir étudié, nous avons constaté que s'il définissait bien les principaux concepts de ce domaine : substrat}, produits, règles et lois mathématiques, son organisation autour d'un seul concept
de processus mathématique, interdit la composition de plusieurs types de traitements à l'intérieur d'un seul modèle. Nous avons donc décidé de réutiliser les concepts de base qui sont bien reconnus par les biolgistes mais de modifier profondément leur organisation pour générer un modèle qui satisfasse nos contraintes : l'intégration de processus hétérogènes. Cela nous conduira à proposer une extension du langage SBML ou une nouvelle version de ce langage suivant l'ampleur des modifications à apporter.


Enfin, mes travaux sur les langages de modélisation des objets biologiques nous ont conduit à définir un nouveau langage utilisé dans la description pour la modélisation de la physiologie rénale (collaboration avec R. Thomas) et devrait bientôt aboutir à la mise à disposition d'un outil de création de modèles en physiologie.

Extrait de publications













Responsabilité pédagogique

Responsable du Master BioInformatique années 1 et 2 (spécialité du Master Biologie Santé).
Responsable d'UEs : Programmation et Génie Logiciel (Master BioInformatique), Architecture Logicielle (Master Génie Logiciel au vietnam) et Algoritmique et Programmation (Licence 2 SDV et année 1 ESTBB).

Administration

- Membre élu du conseil de l'UFR Science de la Vie à Bordeaux 2. depuis 2004

- Membre élu du conseil de laboratoire au LaBRI.depuis 2004

- Membre élu de la CSE 64 à l'Université de Bordeaux 2.(2003-2009)

- Membre nommé de la CSE 27 à l'Université de Brest.(2004-2009)


Page mise à jour le 13/08/2010 à 10:56