Séminaire NUMEV MIPS “Conception d’ARN : Difficile mais exemplairement combinatoire”

Les Séminaires NUMEV sont ouverts à un large public d’étudiants, étudiantes, chercheurs et chercheuses de toutes disciplines, qui souhaitent en savoir plus sur les domaines de recherche actuels de la communauté NUMEV-MIPS (Mathématiques, Informatique, Physique et Systèmes) ou sur les possibilités de développer ses compétences et savoir-faire.

Conception d’ARN : Difficile mais exemplairement combinatoire

Yann Ponty
Research Director CNRS –  LIX, Ecole Polytechnique, Institut Polytechnique de Paris.

La conception d’ARN est une discipline de la biologie informatique qui vise à produire des séquences d’ARN ciblant une fonction prédéfinie. La conception vise une grande diversité d’objectifs, par exemple : coder une séquence d’acides aminés donnée ; optimiser les niveaux de traduction ; échapper à la dégradation par les nucléases ; exposer des sites de reconnaissance spécifiques pour l’interaction avec des partenaires ; adopter des conformations alternatives en fonction de la présence ou de l’absence de métabolites. D’un point de vue informatique, la conception d’ARN peut généralement être abordée comme une recherche/génération aléatoire de séquences présentant/évitant des motifs, compatibles avec une ou plusieurs structures, ou adoptant une structure prédéfinie en tant que conformation unique minimisant l’énergie (alias repliement inverse).  La plupart des problèmes associés sont difficiles au sens de la théorie de la complexité ((NP/#P)-hard), mais sont très pertinents dans la pratique et méritent sans doute d’être abordés sous l’angle de la science de la société.

Dans cet exposé, je présenterai une vue d’ensemble du domaine et la pertinence des principaux problèmes de calcul dans le contexte de la santé et de la biologie synthétique. Ce travail est basé sur de multiples collaborations incluant (mais non limité à) Danny Barash, Théo Boury, Laurent Bulteau, Cédric Chauve, Alain Denise, Stefan Hammer, Alice Héliou, Jan Manuch, Bertrand Marchand, Ladislav Stacho, Wei Wang, Sebastian Will, Hua-Ting Yao…