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INP Toulouse
1.
Shameer, Sanu.
Genome-scale metabolic reconstruction and analysis of the Trypanosoma brucei metabolism from a Systems biology perspective : Modélisation du réseau métabolique et analyse du métabolisme de Trypanosoma brucei dans une perspective de biologie des systèmes.
Degree: Docteur es, Pathologie, toxicologie, génétique et nutrition, 2016, INP Toulouse
URL: http://www.theses.fr/2016INPT0036 
► Les progrès récents dans la modélisation informatique des réseaux biologiques permettent maintenant aux chercheurs d'étudier le métabolisme cellulaire des organismes. Dans ce projet, ces approches…
(more)
▼ Les progrès récents dans la modélisation informatique des réseaux biologiques permettent maintenant aux chercheurs d'étudier le métabolisme cellulaire des organismes. Dans ce projet, ces approches ont été utilisées pour analyser le métabolisme de Trypanosoma brucei. Ce parasite protozoaire est responsable de la trypanosomiase africaine, une maladie mortelle chez l'homme et qui entraine des dégâts importants dans les élevages. Ce parasite est principalement retrouvé dans les régions d'Afrique sub-sahariennes. Durant cette thèse, des informations sur le métabolisme de T. brucei ont été recueillies à partir d'études publiées, bases de données et de communication personnelle avec des experts qui étudient les différents aspects du métabolisme des trypanosomatides. Cette information a été mise à disposition de la communauté à travers la base de données TrypanoCyc. La base de données a été publiée en Novembre 2014 et a eu plus de 4200 visiteurs provenant de plus de cent pays depuis Novembre 2015. Un modèle métabolique à l'échelle du génome de T. brucei a également été reconstruit sur la base des informations recueillies. Ce modèle a permis de faciliter l'étude du métabolisme de T. brucei en utilisant une approche de biologie des systèmes. Des algorithmes basés sur l'analyse de balance des flux ont été conçus pour optimiser la visualisation et l'étude des propriétés métaboliques du parasite. En utilisant l'algorithme iMat, des modèles spécifiques de la forme sanguine de T. brucei ont été générés à partir des informations fournies par les études publiées et les annotations présentent dans. Enfin, un algorithme a été conçu pour optimiser encore ces modèles spécifiques afin d'améliorer la cohérence de leurs prédictions avec les résultats publiés. Les modèles ainsi créés, spécifiques à la forme sanguine, ont montré une meilleure puissance prédictive que le modèle initial à l'échelle du génome, en particulier pour prédire le comportement métabolique spécifique de différents mutants de T. brucei.
Recent advances in computational modelling of biological networks have helped researchers study the cellular metabolism of organisms. In this project, these approaches were used to analyze Trypanosoma brucei metabolism. This protozoan parasite is the causative agent of African trypanosomiasis, a lethal disease which has been responsible for huge loss of lives and livestock in Sub- Saharan Africa since ancient times. Information on T. brucei metabolism was gathered from published studies, databases and from personal communication with experts studying different areas of Trypanosomatid research. This information has been presented to the public through the TrypanoCyc Database, a community annotated T. brucei database. The database was published in November 2014 and has had over 4200 visitors from more than 100 countries as of November 2015. A manually curated genome-scale metabolic model for T. brucei was also built based on the gathered information to facilitate the study of T. brucei metabolism using systems biology approaches. Flux…
Advisors/Committee Members: Jourdan, Fabien (thesis director).
Subjects/Keywords: Bioinformatique; Biologie des systems; Métabolisme; Trypanosma brucei; Bioinformatics; Systems biology; Metabolism; Trypanosoma brucei; 570.15
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Shameer, S. (2016). Genome-scale metabolic reconstruction and analysis of the Trypanosoma brucei metabolism from a Systems biology perspective : Modélisation du réseau métabolique et analyse du métabolisme de Trypanosoma brucei dans une perspective de biologie des systèmes. (Doctoral Dissertation). INP Toulouse. Retrieved from http://www.theses.fr/2016INPT0036
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Shameer, Sanu. “Genome-scale metabolic reconstruction and analysis of the Trypanosoma brucei metabolism from a Systems biology perspective : Modélisation du réseau métabolique et analyse du métabolisme de Trypanosoma brucei dans une perspective de biologie des systèmes.” 2016. Doctoral Dissertation, INP Toulouse. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2016INPT0036.
MLA Handbook (7th Edition):
Shameer, Sanu. “Genome-scale metabolic reconstruction and analysis of the Trypanosoma brucei metabolism from a Systems biology perspective : Modélisation du réseau métabolique et analyse du métabolisme de Trypanosoma brucei dans une perspective de biologie des systèmes.” 2016. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Shameer S. Genome-scale metabolic reconstruction and analysis of the Trypanosoma brucei metabolism from a Systems biology perspective : Modélisation du réseau métabolique et analyse du métabolisme de Trypanosoma brucei dans une perspective de biologie des systèmes. [Internet] [Doctoral dissertation]. INP Toulouse; 2016. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2016INPT0036.
Council of Science Editors:
Shameer S. Genome-scale metabolic reconstruction and analysis of the Trypanosoma brucei metabolism from a Systems biology perspective : Modélisation du réseau métabolique et analyse du métabolisme de Trypanosoma brucei dans une perspective de biologie des systèmes. [Doctoral Dissertation]. INP Toulouse; 2016. Available from: http://www.theses.fr/2016INPT0036
University of Manchester
2.
Oshota, Olusegun James.
A SYSTEMS BIOLOGY APPROACH TO THE PRODUCTION OF
BIOTECHNOLOGICAL PRODUCTS THROUGH SYSTEMATIC IN SILICO
STUDIES.
Degree: 2012, University of Manchester
URL: http://www.manchester.ac.uk/escholar/uk-ac-man-scw:156267
► Background: Currently, the development of microbial strains for biotechnological production of chemicals and materials can be improved by using a rational metabolicengineering that may involve…
(more)
▼ Background: Currently, the development of microbial
strains for biotechnological production of chemicals and materials
can be improved by using a rational metabolicengineering that may
involve genetic engineering and/or systems biology techniques.
Elementary ux mode analysis (EFM) and Flux balance analysis (FBA)
are the twomost commonly used methods for probing the microbial
network system properties for metabolic engineering purposes. EFM
can be used to identify all possible pathways.However,
combinatorial explosion of the number of EFMs obtained during EFM
analysis, especially for large reaction networks, hinders the use
of EFM data fordeveloping gene knockout strategies. The objective
of this project was to identify interesting target products and
design `proof of principle' Saccharomyces cerevisiaestrains capable
of overproducing a target product; in this case lysine was
chosen.Methods: EFMs were calculated for a reaction network from S.
cerevisiae. In order to make sense of the large EFM solution space,
a novel approach based on com-putational reduction and clustering
of EFM datasets into subsets was developed,which aided the
prediction of knockouts for lysine production. A Pattern
analysismethod, based on regular expression matching, was also
developed to interpret the EFM data. FBA frameworks, OptKnock and
GDLS, were used to design in silcoproduction strains based on
genome-scale models of yeast. Double and triple S. cerevisiae
lysine producing strains were constructed using a PCR-based
deletion method.Absolute and relative metabolome measurements for
lysine and other metabolites in the single and double mutants were
achieved using GC-TOF-MS.Results: The new computational and
clustering methodology aided significantly the EFM-based in silico
design of S. cerevisiae strains for enhanced yield of lysine
andother value chemicals. Ethanol and lysine overproducing in
silico strains were also developed by OptKnock and GDLS.
Remarkably, the production strains with singledeletions, lsc2 and
glt1, excreted into the medium five times the amount of lysine than
the control strain. Five S. cerevisiae double mutant strains were
successfullyconstructed. Two-fold increase in flux towards lysine
production was demonstrated by S. cerevisiae double mutant M1,
while both S. cerevisiae double mutants M4 andM5 showed about
four-fold increase in lysine production.Conclusion: The general
modelling and data reduction approaches developed here contributed
in obviating the enormous problems associated with trying to
obtainthe EFMs from large reaction network models and interpreting
the resulting of large number of EFMs. EFM analysis aided the
development of single and double S.cerevisiae mutant strains,
capable of increased yield of lysine. The computational method was
validated by construction of strains that are able to produce
several foldmore lysine than the original strain.
Appendix A (CD attached to the back of thesis):List
of reeactionsList of MetabolitesExplanation of amino acid
abbreviations
Appendix B (CD attached to the…
Advisors/Committee Members: Pedrosa Mendes, Pedro.
Subjects/Keywords: Systems Biology
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Oshota, O. J. (2012). A SYSTEMS BIOLOGY APPROACH TO THE PRODUCTION OF
BIOTECHNOLOGICAL PRODUCTS THROUGH SYSTEMATIC IN SILICO
STUDIES. (Doctoral Dissertation). University of Manchester. Retrieved from http://www.manchester.ac.uk/escholar/uk-ac-man-scw:156267
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Oshota, Olusegun James. “A SYSTEMS BIOLOGY APPROACH TO THE PRODUCTION OF
BIOTECHNOLOGICAL PRODUCTS THROUGH SYSTEMATIC IN SILICO
STUDIES.” 2012. Doctoral Dissertation, University of Manchester. Accessed March 01, 2021.
http://www.manchester.ac.uk/escholar/uk-ac-man-scw:156267.
MLA Handbook (7th Edition):
Oshota, Olusegun James. “A SYSTEMS BIOLOGY APPROACH TO THE PRODUCTION OF
BIOTECHNOLOGICAL PRODUCTS THROUGH SYSTEMATIC IN SILICO
STUDIES.” 2012. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Oshota OJ. A SYSTEMS BIOLOGY APPROACH TO THE PRODUCTION OF
BIOTECHNOLOGICAL PRODUCTS THROUGH SYSTEMATIC IN SILICO
STUDIES. [Internet] [Doctoral dissertation]. University of Manchester; 2012. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.manchester.ac.uk/escholar/uk-ac-man-scw:156267.
Council of Science Editors:
Oshota OJ. A SYSTEMS BIOLOGY APPROACH TO THE PRODUCTION OF
BIOTECHNOLOGICAL PRODUCTS THROUGH SYSTEMATIC IN SILICO
STUDIES. [Doctoral Dissertation]. University of Manchester; 2012. Available from: http://www.manchester.ac.uk/escholar/uk-ac-man-scw:156267
3.
Bansal, Loveleena.
Quantitative Modeling and Estimation in Systems Biology using Fluorescent Reporter Systems.
Degree: 2013, Texas Digital Library
URL: http://hdl.handle.net/1969;
http://hdl.handle.net/2249.1/66749
► Building quantitative models of biological systems is a challenging task as these models can consist of a very large number of components with complex interactions…
(more)
▼ Building quantitative models of biological
systems is a challenging task as these models can consist of a very large number of components with complex interactions between them and the experimental data available for model validation is often sparse and noisy. The focus in this work is on modeling and parameter estimation of biological
systems that are monitored using fluorescent reporter
systems.
Fluorescent reporter
systems are widely used for various applications such as monitoring gene expression, protein localization and protein-protein interactions. This dissertation presents various techniques to facilitate modeling of biological
systems containing fluorescent reporters with special attention given to challenges arising due to limited experimental data, simultaneous monitoring of multiple events and variability in the observed response due to phenotypic differences.
First, an inverse problem is formulated to estimate the dynamics of transcription factors, a crucial molecule that initiates the transcription process, using data of fluorescence intensity profiles obtained from a fluorescent reporter system. The resulting inverse problem is ill-conditioned and it is solved with the aid of regularization techniques. The main contribution is that, with the presented technique, any complex dynamics of transcription factors can be estimated using limited data of fluorescence measurements. The technique has been evaluated using simulated data as well as experimental data of a GFP reporter system of STAT3.
Second, an experimental design formulation is developed to facilitate the use of multiple fluorescent reporters, with overlapping emission spectra, in the same experiment. This work develops a criterion to select the fluorescent proteins for simultaneous use such that the accuracy in the estimated contributions of individual proteins to the overall observed intensity is maximized. This technique has been validated using mixtures of different E. coli strains which express different fluorescent proteins.
Finally, a population balance model of a cell population containing a fluorescence reporter system is developed to describe the variability in the observed fluorescence in cells. Factors such as rate of fluorescent protein formation as well as partitioning of the fluorescent protein on cell division have been taken into account to describe the dynamics of fluorescence intensity distributions in the cell populations. The model has been used to obtain preliminary hypotheses to explain the difference in response of HeLa cells containing the Tet-on expression system on stimulation by different levels doxycycline.
Thus, this work describes techniques for building robust predictive models of biological
systems such as regularization for solving ill-posed estimation problems, experimental design techniques as well as using population balance modeling to model complex multi-scale dynamics. Moreover, while the examples discussed here are motivated for fluorescent reporter
systems, the developed techniques can be…
Advisors/Committee Members: Hahn, Juergen (advisor).
Subjects/Keywords: Systems Biology
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Bansal, L. (2013). Quantitative Modeling and Estimation in Systems Biology using Fluorescent Reporter Systems. (Thesis). Texas Digital Library. Retrieved from http://hdl.handle.net/1969; http://hdl.handle.net/2249.1/66749
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Bansal, Loveleena. “Quantitative Modeling and Estimation in Systems Biology using Fluorescent Reporter Systems.” 2013. Thesis, Texas Digital Library. Accessed March 01, 2021.
http://hdl.handle.net/1969; http://hdl.handle.net/2249.1/66749.
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
MLA Handbook (7th Edition):
Bansal, Loveleena. “Quantitative Modeling and Estimation in Systems Biology using Fluorescent Reporter Systems.” 2013. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Bansal L. Quantitative Modeling and Estimation in Systems Biology using Fluorescent Reporter Systems. [Internet] [Thesis]. Texas Digital Library; 2013. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://hdl.handle.net/1969; http://hdl.handle.net/2249.1/66749.
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Council of Science Editors:
Bansal L. Quantitative Modeling and Estimation in Systems Biology using Fluorescent Reporter Systems. [Thesis]. Texas Digital Library; 2013. Available from: http://hdl.handle.net/1969; http://hdl.handle.net/2249.1/66749
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Rutgers University
4.
Kamisoglu, Kubra.
Understanding the physiology in continuum: integration of information from multiple "-omics" levels.
Degree: PhD, Chemical and Biochemical Engineering, 2015, Rutgers University
URL: https://rucore.libraries.rutgers.edu/rutgers-lib/48534/
► One of the most fascinating aspects of biomedical sciences is searching for the links between the observed phenotypic changes with the underlying causes linked to…
(more)
▼ One of the most fascinating aspects of biomedical sciences is searching for the links between the observed phenotypic changes with the underlying causes linked to known biological functions at the molecular level. These functions, however, are observed at different physiologic levels interacting physically, spatially, and/or temporally.
Systems biology fundamentally studies the interactions taking place at genomic, proteomic and metabolomic levels under homeostatic conditions or in response to pathologic or pharmacologic stimuli. Each of these data-rich “-omics” fields have instrumental contributions to describe biological phenomena at their complementary levels. Integration of the knowledge from one or more such levels gives us opportunity to determine causal links more thoroughly and rationalize the focused question from initiating source to the observed end point. This dissertation is centered on extracting information from the data provided by the -omics analyses, as well as interconnecting the information gained at different levels through bioinformatics and modeling approaches. We applied these approaches to understand the impact of systemic inflammation and anti-inflammatory therapy on the metabolism in two distinct studies. Our first focus was on the major changes arising in plasma metabolome during the response to systemic inflammation, and how these changes affect the transcriptome of immune cells, in turn. We defined the dominant metabolic dynamics in the plasma of humans administered with bacterial endotoxin, as a surrogate for reproducing the pathophysiology of systemic inflammation. Subsequently, we integrated this analysis with transcriptional response of leukocytes to understand how their gene expression might have been affected from the metabolic landscape of the fluid environment in which they circulate. We hypothesized that the drastic changes in the immediate environment of the leukocytes might have an adaptive effect on shaping their transcriptional response in conjunction with the initial inflammatory stimuli. Secondly, we explored the interplay between transcriptional and translational dynamics in liver in response to an anti-inflammatory drug administration. This involved the integration of temporal gene and protein expression patterns extracted from the livers of rats injected with a synthetic corticosteroid (methylprednisolone, MPL); long term use of which is associated with many metabolism related side effects. Our approach involved both combining and contrasting the same gene products in two different expression levels, in essence, pursuing the best integration approach yielding most useful mechanistic information. The significant disparity between the proteome and corresponding transcriptome in this study suggested that additional translational or post-translational implications of CSs are very plausible in addition to their direct effects on transcription; while also cautioning against the use of transcriptional data for deciphering the regulation of the functional pathways which…
Advisors/Committee Members: Androulakis, Ioannis P. (chair), Ierapetritou, Marianthi G. (internal member), Berthiaume, Francois (internal member), Corbett, Siobhan A. (internal member), Haimovich, Beatrice (outside member).
Subjects/Keywords: Systems biology
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Kamisoglu, K. (2015). Understanding the physiology in continuum: integration of information from multiple "-omics" levels. (Doctoral Dissertation). Rutgers University. Retrieved from https://rucore.libraries.rutgers.edu/rutgers-lib/48534/
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Kamisoglu, Kubra. “Understanding the physiology in continuum: integration of information from multiple "-omics" levels.” 2015. Doctoral Dissertation, Rutgers University. Accessed March 01, 2021.
https://rucore.libraries.rutgers.edu/rutgers-lib/48534/.
MLA Handbook (7th Edition):
Kamisoglu, Kubra. “Understanding the physiology in continuum: integration of information from multiple "-omics" levels.” 2015. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Kamisoglu K. Understanding the physiology in continuum: integration of information from multiple "-omics" levels. [Internet] [Doctoral dissertation]. Rutgers University; 2015. [cited 2021 Mar 01].
Available from: https://rucore.libraries.rutgers.edu/rutgers-lib/48534/.
Council of Science Editors:
Kamisoglu K. Understanding the physiology in continuum: integration of information from multiple "-omics" levels. [Doctoral Dissertation]. Rutgers University; 2015. Available from: https://rucore.libraries.rutgers.edu/rutgers-lib/48534/
Freie Universität Berlin
5.
Muradyan, Artur.
Die Rolle von SPON2 im Rahmen der epithelial-mesenchymalen Transition.
Degree: 2010, Freie Universität Berlin
URL: http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14059
► Der Prozess in dem Epithelzellen in Zellen mit mesenchymalen Eigenschaften übergehen wird allgemein als Epitheliale-Mesenchymale Transition (EMT) bezeichnet. EMT ist unerlässlich für normales Wachstum, einschließlich…
(more)
▼ Der Prozess in dem Epithelzellen in Zellen mit mesenchymalen Eigenschaften
übergehen wird allgemein als Epitheliale-Mesenchymale Transition (EMT)
bezeichnet. EMT ist unerlässlich für normales Wachstum, einschließlich der
Bildung des Mesoderms und der Neuralleiste, allerdings wird derselbe
Mechanismus von Tumorzellen bei der Metastasenbildung und zur Entstehung von
tumorösem Stroma missbraucht. Die Untersuchung einer humanen kleinzelligen
Lungenkarzinomzelllinie, die gleichzeitig adhärentes und suspensives Wachstum
zeigt, hat für die adhärierende Fraktion ein mesenchymales
Genexpressionsmuster ergeben, dass sich bei der suspensiven Subpopulation
nicht beobachten lässt. In Xenograftexperimenten zeigte sich, dassnur die
mesenchymale Subpopulation zur Invasion des Wirtsgewebes fähig
war.Genexpressionsanalysen beider Subpopulationen identifizierten SPON2 als
eines der wenigen Gene mit unterschiedlicher Expressionshöhe, was darauf
hinweist das SPON2 die Ursache oder eine frühe Folge von EMT für diese
Zelllinie darstellt. Die wenigen bisher erschienenen Arbeiten beschreiben
SPON2 als ein Protein der extrazellulären Matrix, das in die Axon
Leitung/Zielfindung, die Immunantwort und die Adhäsion involviert ist.
Jüngsten Berichten zufolge ist es auch prognostischer Marker für Ovarial- und
Prostatakrebs. Eine fötale Lungenfibroblastenzelllinie, die sich durch hohe
SPON2-Expression auszeichnet, wurde für das vertiefte Studium der biologischen
Funktionen dieses Proteins ausgewählt. In der Interphase ließ sich SPON2 als
fibröses Netzwerk im Zytoplasma und als wohlabgegrenzte Flecken im Zellkern
beobachten. Während der Mitose und Zytokinese war die Lokalisation von SPON2
auf den Spindelapparat bzw. die Zellteilungsfurche beschränkt. Die molekularen
Konsequenzen eines transienten siRNA-Knockdown wurden auf RNA-Ebene
beobachtet. Gene die durch den Knockdown von SPON2 dereguliert wurden wiesen
eine signifikante Anreicherung der „Gene Ontology“ Begriffen wie EMT, Adhäsion
und Motilität auf. Signalwegsanalysen ließen vermuten, dass diese
Veränderungen durch das Auslösen des TGF-beta Signalwegs vermittelt werden. In
silico Vorhersagen möglicher Krankheitsassoziationen verwiesen auf Fibrose,
rheumatoide Arthritis und Tumorprogression, von denen alle bekanntermaßen mit
EMT zusammenhängen. Koimmunopräzipitation, gefolgt von Massenspektrometrie,
stellte die Verbindung zwischen SPON2 zu Migration und Zytoskelett her, was
die Ergebnisse der Immunofluoreszenzuntersuchungen noch zusätzlich
bekräftigten. Die Datenkonvolute aus den Expressionsstudien und der
Koimmunopräzipitation, wurden unabhängigen Netzwerkanalysen unterzogen durch
welche potentielle Interaktionspartner von SPON2 identifiziert wurden. Die
überwiegende Mehrheit der hierdurch identifizierten Interaktionspartner konnte
im Anschluss in ein umfassendes Netzwerk integriert werden, welches die
Plausibilität der Ergebnisse unterstreicht. Zusammenfassend deuten die
Ergebnisse dieser Arbeit auf eine intrazelluläre Funktion von SPON2 hin,
dessen Deregulation in Tumorzellen, deren…
Advisors/Committee Members: [email protected] (contact), n (gender), Prof. Dr. Hans-Hilger Ropers (firstReferee), Prof. Dr. Constance Scharff (furtherReferee).
Subjects/Keywords: Epithelial-mesenchymal transition; cancer; metastasis; functional genomics; systems; biology; 500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::570 Biowissenschaften; Biologie
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Muradyan, A. (2010). Die Rolle von SPON2 im Rahmen der epithelial-mesenchymalen Transition. (Thesis). Freie Universität Berlin. Retrieved from http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14059
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Muradyan, Artur. “Die Rolle von SPON2 im Rahmen der epithelial-mesenchymalen Transition.” 2010. Thesis, Freie Universität Berlin. Accessed March 01, 2021.
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14059.
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
MLA Handbook (7th Edition):
Muradyan, Artur. “Die Rolle von SPON2 im Rahmen der epithelial-mesenchymalen Transition.” 2010. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Muradyan A. Die Rolle von SPON2 im Rahmen der epithelial-mesenchymalen Transition. [Internet] [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2010. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14059.
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Council of Science Editors:
Muradyan A. Die Rolle von SPON2 im Rahmen der epithelial-mesenchymalen Transition. [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2010. Available from: http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14059
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
6.
Mandon, Hugues.
Algorithmes pour la prédiction de stratégies de reprogrammation cellulaire dans les réseaux Booléens. : Algorithms For Cell Reprogramming Strategies in Boolean Networks.
Degree: Docteur es, Informatique, 2019, Université Paris-Saclay (ComUE)
URL: http://www.theses.fr/2019SACLN060
► Cette thèse explique ce qu'est la reprogrammation cellulaire dans le cadre des réseaux Booléens, et quelles sont différentes méthodes pour obtenir des solutions à ce…
(more)
▼ Cette thèse explique ce qu'est la reprogrammation cellulaire dans le cadre des réseaux Booléens, et quelles sont différentes méthodes pour obtenir des solutions à ce problème.Premièrement, on y établit formellement les définitions de perturbations, séquences de perturbations, stratégies de reprogrammation,inévitabilité et existentialité desdites stratégies, et ce qu'est la reprogrammabilité, dans le cadre des réseaux Booléens.De plus, il y est listé les techniques actuelles pour trouver les cibles de reprogrammation cellulaire, dans le cadre des réseaux Booléens et d'autres modèles.On y décrit ensuite comment une analyse statique du réseau permet de comprendre mieux leur dynamique, et le rôle important des composantes fortement connexes du graphe d'interaction.À partir de ce réseau et de la donnée externe de la liste des attracteurs, un algorithme permet de trouver certaines variables à perturber, parfois nécessairement dans un ordre donné.Ensuite, on y explique comment construire un nouveau modèle pour pouvoir faire des perturbations de manière purement séquentielle, et ainsi profiter de la dynamique du réseau Booléen entre les perturbations.Etant donnée la complexitée élevée de cette approche, on y explique également une approche intermédiaire, ou seulement les attracteurs du réseaux sont perturbables, permettant une complexité plus faible.Enfin, une étude de cas est faite, où divers réseaux Booléens biologiques sont utilisés, avec les différentes approches expliquées au long de la thèse.On y constate que les stratégies de reprogrammation séquentielles permettent de trouver des séquences de perturbations différentes, avec des perturbations plus petites que si l'on ne perturbe qu'une seule fois.
This thesis explains what is cell reprogramming in Boolean networks, and what are several methods to solve this problem.First, formal definitions of perturbations, perturbation sequences, reprogramming strategies, inevitability and existentiality of the strategies, and of reprogrammability are given, in the scope of Boolean networks.Moreover, a list of actual methods to find cell reprogramming targets is given, both in the scope of Boolean networks and outside of it.Then, it is described how a static analysis of the networks allows for better understanding of their dynamics, and how important strongly connected components of the interaction graph are.From this network with the added information of the attractor list, an algorithm finds a list of variables to perturb, sometimes with the necessity of a precise order.Then, how to construct a new model is explained, allowing to make perturbations sequentially, thus using the Boolean network dynamics between the perturbations.Given the high complexity of this approach, we also explain an in-between approach, where only the attractors of the network can be perturbed, thus allowing for a smaller complexity.Lastly, a case study is done, where biological Boolean networks from literature are used, and on which the different algorithms from the thesis are applied.We show that…
Advisors/Committee Members: Haar, Stefan (thesis director).
Subjects/Keywords: Réseaux booléens; Reprogrammation cellulaire; Biologie des systèmes; Boolean networs; Cell Reprogramming; Systems Biology
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Mandon, H. (2019). Algorithmes pour la prédiction de stratégies de reprogrammation cellulaire dans les réseaux Booléens. : Algorithms For Cell Reprogramming Strategies in Boolean Networks. (Doctoral Dissertation). Université Paris-Saclay (ComUE). Retrieved from http://www.theses.fr/2019SACLN060
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Mandon, Hugues. “Algorithmes pour la prédiction de stratégies de reprogrammation cellulaire dans les réseaux Booléens. : Algorithms For Cell Reprogramming Strategies in Boolean Networks.” 2019. Doctoral Dissertation, Université Paris-Saclay (ComUE). Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2019SACLN060.
MLA Handbook (7th Edition):
Mandon, Hugues. “Algorithmes pour la prédiction de stratégies de reprogrammation cellulaire dans les réseaux Booléens. : Algorithms For Cell Reprogramming Strategies in Boolean Networks.” 2019. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Mandon H. Algorithmes pour la prédiction de stratégies de reprogrammation cellulaire dans les réseaux Booléens. : Algorithms For Cell Reprogramming Strategies in Boolean Networks. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2019. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2019SACLN060.
Council of Science Editors:
Mandon H. Algorithmes pour la prédiction de stratégies de reprogrammation cellulaire dans les réseaux Booléens. : Algorithms For Cell Reprogramming Strategies in Boolean Networks. [Doctoral Dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2019. Available from: http://www.theses.fr/2019SACLN060
7.
Yoo, Minyeong.
Etude de mutants du métabolisme de Clostridium acetobutylicum par une approche globale et quantitative de biologie des systèmes : Analysis of metabolic mutants of Clostridium acetobutylicum by a global and quantitative systems biology approach.
Degree: Docteur es, Ingénierie Microbienne et Enzymatique, 2016, Toulouse, INSA
URL: http://www.theses.fr/2016ISAT0015
► Clostridium acetobutylicum, une bactérie anaérobie stricte, à Gram positif et sporulante est maintenant considérée comme l'organisme modèle pour l'étude du métabolisme complexe desClostridies solvantogènes. Néanmoins,…
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▼ Clostridium acetobutylicum, une bactérie anaérobie stricte, à Gram positif et sporulante est maintenant considérée comme l'organisme modèle pour l'étude du métabolisme complexe desClostridies solvantogènes. Néanmoins, malgré de nombreuses études sur le sujet, les mécanismes moléculaires impliqués dans l'induction de solvantogénèse ne sont pas encore totalement compris. Une souche témoin et trois mutants métaboliques simples avec une délétion dans les phases codantes de gènes clés impliqués dans les formations d’acides / de solvants, à savoir ΔadhE1, ΔadhE2 et ΔbukΔptb300, ont été analysés par une approche globale à l'échelle du système pour mieux caractériser la régulation de la formation de solvant chez C. acetobutylicum d’un point de vue physiologique.Tout d'abord, la souche témoin ΔCA_C1502Δupp a été cultivée en chemostat limité en phosphate sous trois états métaboliques différents: l’acidogénèse, la solvantogénèse, et l'alcoologénèse. Les cultures ont été analysées par une approche de transcriptomique et de protéomique quantitative associée à une analyse fluxomique, basée sur un modèle l’échelle du génome, iCac967, développé au cours de la thèse. Cette étude a permis de mesurer le nombre de molécules d'ARNm par cellule pour tous les gènes dans les trois conditions métaboliques ainsi que le nombre de molécules de protéines cytosoliques par cellule pour environ 700 gènes dans au moins une des trois conditions de régime permanent.ΔadhE1 et ΔadhE2 ont été analysés ensemble et comparés à la souche témoin dans les mêmes conditions par une analyse transcriptomique et fluxomique globale. En condition solvantogène, seul le mutant ΔadhE1 présentait des changements significatifs montrant une diminution de la production de butanol et des changements d'expression au niveau transcriptionel dans de nombreux gènes. En particulier, adhE2 était surexprimé montrant qu’AdhE2 peut remplacer partiellement AdhE1 pour la production de butanol en solvantogénèse. En condition alcoologène, seul le mutant ΔadhE2 a montré des changements frappants dans l'expression des gènes et des flux métaboliques, avec notamment une perte totale de la production de butanol.Il est par conséquent démontré que AdhE2 est essentiel pour la production de butanol en alcoologénèse et que les flux métaboliques ont été réorientés vers la formation du butyrate. En condition acidogène, les flux métaboliques n'ont pas été significativement modifiés chez les deux mutants, mise à part la perte complète de la formation de butanol chez ΔadhE2, mais de manière surprenante des changements importants ont été observés, par analyse transcriptionnelle, dans l'expression de nombreux gènes. En outre, la plupart des gènes sur- ou sous-exprimés de manière significative dans cette condition physiologique, le sont pour les deux mutants.Le mutant ΔbukΔptb300 a également été analysé et comparé à la souche témoin dans les mêmes onditions par une analyse transcriptomique et fluxomique globale. En condition acidogène, le principal métabolite était le butanol et un nouveau composé est…
Advisors/Committee Members: Soucaille, Philippe (thesis director).
Subjects/Keywords: Clostridium acetobutylicum; Mutants métaboliques; Biologie des systèmes; Clostridium acetobutylicum; Metabolic mutants; Systems biology; 579.3
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Yoo, M. (2016). Etude de mutants du métabolisme de Clostridium acetobutylicum par une approche globale et quantitative de biologie des systèmes : Analysis of metabolic mutants of Clostridium acetobutylicum by a global and quantitative systems biology approach. (Doctoral Dissertation). Toulouse, INSA. Retrieved from http://www.theses.fr/2016ISAT0015
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Yoo, Minyeong. “Etude de mutants du métabolisme de Clostridium acetobutylicum par une approche globale et quantitative de biologie des systèmes : Analysis of metabolic mutants of Clostridium acetobutylicum by a global and quantitative systems biology approach.” 2016. Doctoral Dissertation, Toulouse, INSA. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2016ISAT0015.
MLA Handbook (7th Edition):
Yoo, Minyeong. “Etude de mutants du métabolisme de Clostridium acetobutylicum par une approche globale et quantitative de biologie des systèmes : Analysis of metabolic mutants of Clostridium acetobutylicum by a global and quantitative systems biology approach.” 2016. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Yoo M. Etude de mutants du métabolisme de Clostridium acetobutylicum par une approche globale et quantitative de biologie des systèmes : Analysis of metabolic mutants of Clostridium acetobutylicum by a global and quantitative systems biology approach. [Internet] [Doctoral dissertation]. Toulouse, INSA; 2016. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2016ISAT0015.
Council of Science Editors:
Yoo M. Etude de mutants du métabolisme de Clostridium acetobutylicum par une approche globale et quantitative de biologie des systèmes : Analysis of metabolic mutants of Clostridium acetobutylicum by a global and quantitative systems biology approach. [Doctoral Dissertation]. Toulouse, INSA; 2016. Available from: http://www.theses.fr/2016ISAT0015
8.
Videla, Santiago.
Reasoning on the response of logical signaling networks with answer set programming : Raisonner sur la réponse de réseaux de signalisation à l'aide de programmation par ensembles-réponses.
Degree: Docteur es, Informatique, 2014, Rennes 1; Universität Postdam (Allemagne)
URL: http://www.theses.fr/2014REN1S035
► Décrypter le fonctionnement des réseaux biologiques est une des missions centrales de la biologie des systèmes. En particulier, les réseaux de transduction du signal sont…
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▼ Décrypter le fonctionnement des réseaux biologiques est une des missions centrales de la biologie des systèmes. En particulier, les réseaux de transduction du signal sont essentiels pour la compréhension de la réponse cellulaire à des perturbations externes ou internes. Pour faire face à la complexité de ces réseaux, des modélisations aussi bien numériques que formelles sont nécessaires. Nous proposons un cadre de modélisation formelle, dans le cadre de réseaux logiques, afin d'obtenir des prédictions robustes sur le comportement et le contrôle des voies de signalisation. Nous modélisons la réponse des réseaux logiques de signalisation par du raisonnement automatique à l'aide de Programmation par Ensembles-Réponses (Answer Set Programming, ASP). ASP fournit un langage déclaratif pour la modélisation de divers problèmes de représentation des connaissances et de raisonnement. Des solveurs permettent plusieurs modes de raisonnement pour étudier la multitude d'ensembles réponses. En s'appuyant sur la richesse du langage de modélisation et ses capacités de résolution très efficaces, nous utilisons ASP pour modéliser et résoudre trois problèmes dans le contexte des réseaux logiques de signalisation: apprentissage de réseaux booléens, calculs de plan d'expériences, et l'identification des contrôleurs. Globalement, la contribution de cette thèse est de trois ordres. Premièrement, nous introduisons un cadre formel pour la caractérisation et le raisonnement sur la réponse des réseaux logiques de signalisation. Deuxièmement, nous contribuons à une liste croissante d'applications réussies d'ASP en biologie des systèmes. Troisièmement, nous présentons un logiciel fournissant un pipeline complet de raisonnement automatisé sur la réponse des réseaux logiques de signalisation.
Deciphering the functioning of biological networks is one of the central tasks in systems biology. In particular, signal transduction networks are crucial for the understanding of the cellular response to external and internal perturbations. Importantly, in order to cope with the complexity of these networks, mathematical and computational modeling is required. We propose a computational modeling framework in order to achieve more robust discoveries in the context of logical signaling networks. More precisely, we focus on modeling the response of logical signaling networks by means of automated reasoning using Answer Set Programming (ASP). ASP provides a declarative language for modeling various knowledge representation and reasoning problems. Moreover, available ASP solvers provide several reasoning modes for assessing the multitude of answer sets. Therefore, leveraging its rich modeling language and its highly efficient solving capacities, we use ASP to address three challenging problems in the context of logical signaling networks: learning of (Boolean) logical networks, experimental design, and identification of intervention strategies. Overall, the contribution of this thesis is three-fold. Firstly, we introduce a mathematical framework for…
Advisors/Committee Members: Siegel, Anne (thesis director), Schaub, Torsten (thesis director).
Subjects/Keywords: Biologie des systèmes; Réseaux de signalisation logiques; Systems biology; Logical signaling networks; Answer set programming
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Videla, S. (2014). Reasoning on the response of logical signaling networks with answer set programming : Raisonner sur la réponse de réseaux de signalisation à l'aide de programmation par ensembles-réponses. (Doctoral Dissertation). Rennes 1; Universität Postdam (Allemagne). Retrieved from http://www.theses.fr/2014REN1S035
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Videla, Santiago. “Reasoning on the response of logical signaling networks with answer set programming : Raisonner sur la réponse de réseaux de signalisation à l'aide de programmation par ensembles-réponses.” 2014. Doctoral Dissertation, Rennes 1; Universität Postdam (Allemagne). Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2014REN1S035.
MLA Handbook (7th Edition):
Videla, Santiago. “Reasoning on the response of logical signaling networks with answer set programming : Raisonner sur la réponse de réseaux de signalisation à l'aide de programmation par ensembles-réponses.” 2014. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Videla S. Reasoning on the response of logical signaling networks with answer set programming : Raisonner sur la réponse de réseaux de signalisation à l'aide de programmation par ensembles-réponses. [Internet] [Doctoral dissertation]. Rennes 1; Universität Postdam (Allemagne); 2014. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2014REN1S035.
Council of Science Editors:
Videla S. Reasoning on the response of logical signaling networks with answer set programming : Raisonner sur la réponse de réseaux de signalisation à l'aide de programmation par ensembles-réponses. [Doctoral Dissertation]. Rennes 1; Universität Postdam (Allemagne); 2014. Available from: http://www.theses.fr/2014REN1S035
9.
Carta, Alfonso.
Modélisation, analyse et contrôle pour la biologie des systèmes : application à des modèles de croissance de bactéries : Modelling, analysis and control for systems biology : application to bacterial growth models.
Degree: Docteur es, Automatique, traitement du signal et des images, 2014, Nice
URL: http://www.theses.fr/2014NICE4024
► Cette thèse porte sur la modélisation, l'analyse et le contrôle de réseaux de régulation génétique dans la bactérie E. Coli, avec les outils de la…
(more)
▼ Cette thèse porte sur la modélisation, l'analyse et le contrôle de réseaux de régulation génétique dans la bactérie E. Coli, avec les outils de la Théorie du Contrôle. On utilise plusieurs formalismes (qualitatif/quantitatif, déterministe/stochastique) pour décrire les différents systèmes. Dans la première partie de la thèse, on considère le problème du contrôle du taux de croissance pour les bactéries. Le taux de croissance est une caractéristique essentielle pour l'industrie des biotechnologies, et cette recherche peut ouvrir la voie à de nouvelles stratégies antimicrobiennes. Nous avons développé de nouveaux formalismes qualitatifs, basé sur les systèmes affines par morceaux différentiels, qui couplent l'expression des gènes et la croissance. Nous appliquons ces formalismes à de petits modèles de circuits génétiques synthétiques (conçus avec nos collaborateurs de Ibis, Inria Grenoble), et étudions des boucles de contrôle ouvertes ou fermées. Par une étude du portrait de phase et des bifurcations, nous montrons que la stratégie qualitative de contrôle proposée, qui agit sur la machinerie cellulaire globale, permet de contrôler le taux de croissance. Pour trouver les composants les plus représentatifs de cette machinerie cellulaire, nous testons plusieurs modèles de taux de croissance, avec des outils de calcul booléens. Dans la seconde partie de la thèse, nous développons un modèle simplifié de la machinerie cellulaire globale chez E. Coli, basé sur des équations différentielles, et dont les paramètres sont identifiés à partir de données de la littérature pour plusieurs taux de croissance.
This thesis deals with modelling, analysis and control of gene regulatory networks in the bacterium E. coli, with tools of Control Theory. Different mathematical methodologies (qualitative/quantitative, deterministic/stochastic) have been used to best describe the different biological systems under investigation. Notably, in the first part of the thesis we mainly addressed the problem of controlling the growth rate of bacterial cells. Growth control is essential in industrial biotechnology and fundamental research of this kind could pave the way to novel types of antimicrobial strategies. To this aim we developed new qualitative mathematical formalisms, derived from piecewise linear systems, to couple gene expression with growth rate. We applied these formalisms to small E. coli synthetic gene circuit models (conceived with our collaborators from Ibis, Inria Grenoble) implementing both open and closed loop configurations. By means of phase plane analysis and bifurcation diagrams we showed that the proposed qualitative control strategies, which act on the gene expression machinery (GEM), can mathematically control the cell growth rate. Moreover, in order to identify the key components of GEM that mostly determine the bacterial growth rate, we also tested several growth rate models using Boolean computational tools. In the second part of the thesis, we developed a coarse-grained, but quantitative, ODE model of E. coli GEM whose…
Advisors/Committee Members: Gouzé, Jean-Luc (thesis director), Chaves, Madalena (thesis director).
Subjects/Keywords: Biologie des systèmes; Modélisation; Contrôle; Croissance de bactéries; Systems biology; Modelling; Control; Bacterial growth
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Carta, A. (2014). Modélisation, analyse et contrôle pour la biologie des systèmes : application à des modèles de croissance de bactéries : Modelling, analysis and control for systems biology : application to bacterial growth models. (Doctoral Dissertation). Nice. Retrieved from http://www.theses.fr/2014NICE4024
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Carta, Alfonso. “Modélisation, analyse et contrôle pour la biologie des systèmes : application à des modèles de croissance de bactéries : Modelling, analysis and control for systems biology : application to bacterial growth models.” 2014. Doctoral Dissertation, Nice. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2014NICE4024.
MLA Handbook (7th Edition):
Carta, Alfonso. “Modélisation, analyse et contrôle pour la biologie des systèmes : application à des modèles de croissance de bactéries : Modelling, analysis and control for systems biology : application to bacterial growth models.” 2014. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Carta A. Modélisation, analyse et contrôle pour la biologie des systèmes : application à des modèles de croissance de bactéries : Modelling, analysis and control for systems biology : application to bacterial growth models. [Internet] [Doctoral dissertation]. Nice; 2014. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2014NICE4024.
Council of Science Editors:
Carta A. Modélisation, analyse et contrôle pour la biologie des systèmes : application à des modèles de croissance de bactéries : Modelling, analysis and control for systems biology : application to bacterial growth models. [Doctoral Dissertation]. Nice; 2014. Available from: http://www.theses.fr/2014NICE4024
10.
Dupont, Pierre-Yves.
Conception d'outils bioinformatiques pour la modélisation de voies métaboliques et de leur régulation : Designing bioinformatic tools to model metabolic pathways and their regulation.
Degree: Docteur es, Doctorat d'université (médecine), 2011, Clermont-Ferrand 1
URL: http://www.theses.fr/2011CLF1MM27
► La biologie des systèmes actuelle s’appuie sur des techniques d’analyse biologique à haut débit comme la transcriptomique ou la métabolomique. Cependant, ces techniques haut débit…
(more)
▼ La biologie des systèmes actuelle s’appuie sur des techniques d’analyse biologique à haut débit comme la transcriptomique ou la métabolomique. Cependant, ces techniques haut débit ont leurs limites et peuvent générer des erreurs. En croisant les résultats de différentes techniques d’analyse biologique, nous espérons pallier une partie de leurs limites. À cet effet, nous avons commencé à développer une plateforme de modélisation, MPSA (Metabolic Pathways Software Analyzer), permettant d’intégrer les données générées à des réseaux métaboliques. MPSA permet de représenter les graphes de voies métaboliques, d’effectuer des simulations basées sur la résolution de systèmes d’équations différentielles et d’étudier la structure des réseaux métaboliques par le calcul et la représentation des modes élémentaires. Nous avons développé différentes applications web permettant, d’une part, l’interprétation des résultats biologiques en utilisant des bases de données et, d’autre part, leur export vers MPSA. La base de données centrale de ce développement est myKegg, incluant l’ensemble des voies métaboliques humaines de la base de données publique KEGG ainsi qu’une base de synonymes construite elle aussi à partir de KEGG. Cette base permet d’identifier des voies métaboliques et de les importer dans MPSA. Une base de données de métabolomique, BioNMR, a aussi été construite spécifiquement pour organiser les résultats générés à partir de spectres de RMN. Une autre application web, GeneProm, a été développée pour l’analyse de promoteurs de gènes ou promotologie. Un protocole d’étude a été mis au point et testé sur un groupe de 4 gènes codant pour les isoformes 1 à 4 de la protéine ANT, transporteur mitochondrial d’ATP, chacune ayant un rôle et un profil d’expression spécifique dans la bioénergétique cellulaire. L’étude par promotologie de ces 4 gènes a permis d’identifier des éléments de régulation spécifiques dans leurs séquences promotrices et d’identifier des gènes potentiellement co-régulés. Ces gènes peuvent ensuite être exportés vers notre plateforme MPSA. L’ensemble de ce développement sera inclus au projet de plateforme intégrative de l’Unité de Nutrition Humaine de l’INRA.
Current systems biology relies on high-throughput biological analysis techniques such as transcriptomics or metabolomics. However, these techniques may generate errors. By crossing results from different analysis techniques, we hope to avoid at least part of these limits. For that purpose, we started to develop a modeling platform, MPSA (Metabolic Pathways Software Analyzer). MPSA allows integrating biological data on metabolic pathways. MPSA also ensures the display of metabolic pathways graphs, the simulation of models based on ordinary differential equations systems solving and the study of network structures using elementary flux modes. We have developed several web applications allowing on the one hand to interpret biological results by using databases, and on the other hand to export these data to MPSA. The main database of this work is myKegg. It…
Advisors/Committee Members: Stepien, Georges (thesis director).
Subjects/Keywords: Modélisation; Biologie des systèmes; MPSA; Modeling; Systems biology; Metabolic Pathways Software Analyser; 578
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Dupont, P. (2011). Conception d'outils bioinformatiques pour la modélisation de voies métaboliques et de leur régulation : Designing bioinformatic tools to model metabolic pathways and their regulation. (Doctoral Dissertation). Clermont-Ferrand 1. Retrieved from http://www.theses.fr/2011CLF1MM27
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Dupont, Pierre-Yves. “Conception d'outils bioinformatiques pour la modélisation de voies métaboliques et de leur régulation : Designing bioinformatic tools to model metabolic pathways and their regulation.” 2011. Doctoral Dissertation, Clermont-Ferrand 1. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2011CLF1MM27.
MLA Handbook (7th Edition):
Dupont, Pierre-Yves. “Conception d'outils bioinformatiques pour la modélisation de voies métaboliques et de leur régulation : Designing bioinformatic tools to model metabolic pathways and their regulation.” 2011. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Dupont P. Conception d'outils bioinformatiques pour la modélisation de voies métaboliques et de leur régulation : Designing bioinformatic tools to model metabolic pathways and their regulation. [Internet] [Doctoral dissertation]. Clermont-Ferrand 1; 2011. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2011CLF1MM27.
Council of Science Editors:
Dupont P. Conception d'outils bioinformatiques pour la modélisation de voies métaboliques et de leur régulation : Designing bioinformatic tools to model metabolic pathways and their regulation. [Doctoral Dissertation]. Clermont-Ferrand 1; 2011. Available from: http://www.theses.fr/2011CLF1MM27
11.
Rodriguez Pozo, Andre.
Deep characterization of the Modified Vaccinia Ankara vaccine induced B cell response in the context of prime-boost immunization : Caractérisation approfondie de la réponse des lymphocytes B après vaccination avec Modified Vaccinia Ankara dans le cadre d'un primovaccination et une vaccination de rappel.
Degree: Docteur es, Immunologie, 2019, Université Paris-Saclay (ComUE)
URL: http://www.theses.fr/2019SACLS061
► Les anticorps sont des corrélats de protection pour différents vaccins qui sont sur le marché. Une meilleure connaissance des modes d’action des vaccins au cours…
(more)
▼ Les anticorps sont des corrélats de protection pour différents vaccins qui sont sur le marché. Une meilleure connaissance des modes d’action des vaccins au cours de la primo-vaccination et des rappels sont nécessaires pour améliorer ceux déjà disponibles et ceux en cours de développement.En développant un pipeline d’analyse des données de cytométrie en masse, nous avons étudié l’hétérogénéité des cellules B de macaques et établi un atlas des cellules B dans diffèrent organes.Nous avons démontré que les cellules B du sang sont enrichies au cours du temps après la primo vaccination et/ou le rappel. Quand nous comparons la réponse humorale de 2 stratégies de vaccination, nous découvrons qu’à différence du rappel précoce (2 semaines après la primo-vaccination), le rappel classique (2 mois après la primo-vaccination) permet le développement des IgA, de la maturation d’affinité, des nAbs, d’ADCC et des cellules B spécifique du vaccin. Ces résultats montrent le rôle principal du décalage entre la primo vaccination et rappel.
The exact immunological event involved in the induction of long-term humoral memory induced by vaccines remain unknown. Antibody and B lymphocyte responses are dynamics and change progressively over time after a first antigen encounter. A second immunization perturbates this continuous evolution and modifies these cells and proteins tremendously. My goal was to characterize in depth vaccine-induced B cell response in the context of prime-boost immunizations because the optimal vaccine schedule is not precise enough and we lack a clear knowledge of the mechanisms behind this assumption. I utilize a model of non-human primates (NHP) immunized with Modified Vaccinia Ankara (MVA). I was interested in different events concerning the humoral immune response induced by MVA and used complementary tools to generate high throughput data, such as mass cytometry, and serology. It was developed tools to study macaque B cells longitudinally, including vaccine-specific B cells, using high-dimensional cytometry data (by developing a mass cytometry Ab panel and analytical tools). I mapped the phenotypic diversity of B cells across relevant tissues (blood, lymph nodes, spleen, and bone marrow), analyzed the Ab and B cell subsets dynamics over time and after one or two immunizations, and compared the Ab response after a short vs. a longer delay between prime and boost. Thus, these data point to a direct role for longer delay between prime and boost that allow better maturation of the humoral immune response, providing insights into how vaccine specific memory B cells may be enhanced to drive affinity maturation in new vaccine approaches.
Advisors/Committee Members: Beignon, Anne-Sophie (thesis director).
Subjects/Keywords: Biologie de systemes; Vaccination; Cytometrie de masse; Systems biology; Vaccination; Mass cytometry
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Rodriguez Pozo, A. (2019). Deep characterization of the Modified Vaccinia Ankara vaccine induced B cell response in the context of prime-boost immunization : Caractérisation approfondie de la réponse des lymphocytes B après vaccination avec Modified Vaccinia Ankara dans le cadre d'un primovaccination et une vaccination de rappel. (Doctoral Dissertation). Université Paris-Saclay (ComUE). Retrieved from http://www.theses.fr/2019SACLS061
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Rodriguez Pozo, Andre. “Deep characterization of the Modified Vaccinia Ankara vaccine induced B cell response in the context of prime-boost immunization : Caractérisation approfondie de la réponse des lymphocytes B après vaccination avec Modified Vaccinia Ankara dans le cadre d'un primovaccination et une vaccination de rappel.” 2019. Doctoral Dissertation, Université Paris-Saclay (ComUE). Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2019SACLS061.
MLA Handbook (7th Edition):
Rodriguez Pozo, Andre. “Deep characterization of the Modified Vaccinia Ankara vaccine induced B cell response in the context of prime-boost immunization : Caractérisation approfondie de la réponse des lymphocytes B après vaccination avec Modified Vaccinia Ankara dans le cadre d'un primovaccination et une vaccination de rappel.” 2019. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Rodriguez Pozo A. Deep characterization of the Modified Vaccinia Ankara vaccine induced B cell response in the context of prime-boost immunization : Caractérisation approfondie de la réponse des lymphocytes B après vaccination avec Modified Vaccinia Ankara dans le cadre d'un primovaccination et une vaccination de rappel. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2019. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2019SACLS061.
Council of Science Editors:
Rodriguez Pozo A. Deep characterization of the Modified Vaccinia Ankara vaccine induced B cell response in the context of prime-boost immunization : Caractérisation approfondie de la réponse des lymphocytes B après vaccination avec Modified Vaccinia Ankara dans le cadre d'un primovaccination et une vaccination de rappel. [Doctoral Dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2019. Available from: http://www.theses.fr/2019SACLS061
12.
Cuvelliez, Marie.
Analyse des réseaux moléculaires impliqués dans le remodelage ventriculaire gauche post-infarctus du myocarde et dans l’insuffisance cardiaque : Analysis of the molecular networks underlying left ventricular remodeling after myocardial infarction and heart failure.
Degree: Docteur es, Sciences de la vie et de la santé, 2019, Université Lille II – Droit et Santé
URL: http://www.theses.fr/2019LIL2S027
► De nos jours, les maladies cardiovasculaires restent un enjeu de santé publique majeur dans lespays développés. Suite à un infarctus du myocarde (IDM), 30% des…
(more)
▼ De nos jours, les maladies cardiovasculaires restent un enjeu de santé publique majeur dans lespays développés. Suite à un infarctus du myocarde (IDM), 30% des patients développent unremodelage ventriculaire gauche (RVG) qui peut conduire à une insuffisance cardiaque (IC) et audécès des patients. Les objectifs de ce projet sont d’étudier les mécanismes impliqués dans le RVGpost-IDM et l’IC et d’identifier de nouveaux biomarqueurs permettant de prédire une évolutiondélétère suite à un IDM et le décès précoce des patients IC par des approches de biologie des systèmeset de statistiques.Dans un premier temps, nous avons construit un réseau d’interactions moléculaires à partir dedonnées expérimentales obtenues dans le plasma des patients post-IDM de l’étude REVE-2 à 4 temps(inclusion, 1 mois, 3 mois et 1 an post-IDM). Une analyse des modules actifs, extraits à chaque tempsentre les patients avec un RVG élevé et les patients sans RVG, et de la centralité a permis d’identifier6 molécules possiblement impliquées dans le RVG post-IDM : 2 facteurs de transcription (EP300 etESR1) et 4 microARNs (miR-335-5p, miR-26b-5p, miR-375 et miR-17-5p). Nous avons montré quel’ARNm de ESR1 est significativement augmenté dans le VG d’un modèle de rats post-IDM à 2 moispost-IDM, que le miR-26b-5p est significativement diminué à 7 jours post-IDM et que le miR-335-5ptend à augmenter à 7 jours post-IDM.Dans un second temps, nous avons construit un réseau d’interactions moléculaires à partir dedonnées expérimentales obtenues par SOMAscan assay, dans le plasma des patients IC de l’étudeINCA suivis pendant 3 ans. Une analyse des clusters et de la centralité des molécules du réseau apermis l’étude des mécanismes impliqués dans l’IC. En parallèle, une analyse de régression pénalisée,réalisée en collaboration avec la plateforme Bilille, a permis l’identification de 6 protéines(Complément C3, MAPKAPK5, Cathepsine S, MMP-1, MMP-7 et FAM107B) permettant de prédirele décès précoce des patients IC. La quantification de C3, MMP-1 et MMP-7 par des dosagesconventionnels (ELISA, Luminex) dans une sous-population de INCA a donné des résultatsconcordants avec le SOMAscan assay, mais pas pour la cathepsine S.
Nowadays, cardiovascular diseases remain a main public health issue in developed countries.Following a myocardial infarction (MI), at least 30% of patients developed a left ventricularremodeling (LVR), that can lead to heart failure (HF) and to death. The aims of this project were tostudy the mechanisms involved in LVR post-MI and HF and to identify new biomarkers allowing theprediction of a deleterious evolution after MI and early death of HF patients by systems biology andstatistical approaches.First, we built a molecular network based on experimental data obtained in the plasma of post-MI patients of the REVE-2 study at 4 time-points (baseline, 1 month, 3 months and 1 year). An activemodule analysis, extracted at each time-point between patients with LVR and patients without LVR,and a betweenness centrality analysis allowed the selection of 6 molecules…
Advisors/Committee Members: Bauters, Christophe (thesis director).
Subjects/Keywords: Remodelage ventriculaire gauche; Biologie des systèmes; Biomarqueurs; Biomarkers; Systems biology; Left ventricular remodeling
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Cuvelliez, M. (2019). Analyse des réseaux moléculaires impliqués dans le remodelage ventriculaire gauche post-infarctus du myocarde et dans l’insuffisance cardiaque : Analysis of the molecular networks underlying left ventricular remodeling after myocardial infarction and heart failure. (Doctoral Dissertation). Université Lille II – Droit et Santé. Retrieved from http://www.theses.fr/2019LIL2S027
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Cuvelliez, Marie. “Analyse des réseaux moléculaires impliqués dans le remodelage ventriculaire gauche post-infarctus du myocarde et dans l’insuffisance cardiaque : Analysis of the molecular networks underlying left ventricular remodeling after myocardial infarction and heart failure.” 2019. Doctoral Dissertation, Université Lille II – Droit et Santé. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2019LIL2S027.
MLA Handbook (7th Edition):
Cuvelliez, Marie. “Analyse des réseaux moléculaires impliqués dans le remodelage ventriculaire gauche post-infarctus du myocarde et dans l’insuffisance cardiaque : Analysis of the molecular networks underlying left ventricular remodeling after myocardial infarction and heart failure.” 2019. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Cuvelliez M. Analyse des réseaux moléculaires impliqués dans le remodelage ventriculaire gauche post-infarctus du myocarde et dans l’insuffisance cardiaque : Analysis of the molecular networks underlying left ventricular remodeling after myocardial infarction and heart failure. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Lille II – Droit et Santé 2019. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2019LIL2S027.
Council of Science Editors:
Cuvelliez M. Analyse des réseaux moléculaires impliqués dans le remodelage ventriculaire gauche post-infarctus du myocarde et dans l’insuffisance cardiaque : Analysis of the molecular networks underlying left ventricular remodeling after myocardial infarction and heart failure. [Doctoral Dissertation]. Université Lille II – Droit et Santé 2019. Available from: http://www.theses.fr/2019LIL2S027
Columbia University
13.
Ding, Hongxu.
Understand Biology Using Single Cell RNA-Sequencing.
Degree: 2018, Columbia University
URL: https://doi.org/10.7916/D8Z04S0R
► This dissertation summarizes the development of experimental and analytical tools for single cell RNA sequencing (scRNA-Seq), including 1) scPLATE-Seq, a FACS- and plate-based scRNASeq platform,…
(more)
▼ This dissertation summarizes the development of experimental and analytical tools for single cell RNA sequencing (scRNA-Seq), including 1) scPLATE-Seq, a FACS- and plate-based scRNASeq platform, which is accurate, robust, fully automated and cost-efficient; 2) metaVIPER, an algorithm for transcriptional regulator activity inference based on scRNA-Seq profiles; and 3) iterClust, a statistical framework for iterative clustering analysis, especially suitable for dissecting hierarchy of heterogeneity among single cells. Further this dissertation summarizes biological questions answered by combining these tools, including 1) understanding inter- and intra-tumor heterogeneity of human glioblastoma; 2) elucidating regulators of β-cell de-differentiation in type-2 diabetes; and 3) developing novel therapeutics targeting cell-state regulators of breast cancer stem cells.
Subjects/Keywords: Biology; Nucleotide sequence; Systems biology
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Ding, H. (2018). Understand Biology Using Single Cell RNA-Sequencing. (Doctoral Dissertation). Columbia University. Retrieved from https://doi.org/10.7916/D8Z04S0R
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Ding, Hongxu. “Understand Biology Using Single Cell RNA-Sequencing.” 2018. Doctoral Dissertation, Columbia University. Accessed March 01, 2021.
https://doi.org/10.7916/D8Z04S0R.
MLA Handbook (7th Edition):
Ding, Hongxu. “Understand Biology Using Single Cell RNA-Sequencing.” 2018. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Ding H. Understand Biology Using Single Cell RNA-Sequencing. [Internet] [Doctoral dissertation]. Columbia University; 2018. [cited 2021 Mar 01].
Available from: https://doi.org/10.7916/D8Z04S0R.
Council of Science Editors:
Ding H. Understand Biology Using Single Cell RNA-Sequencing. [Doctoral Dissertation]. Columbia University; 2018. Available from: https://doi.org/10.7916/D8Z04S0R
Duke University
14.
Deckard, Anastasia.
Constructing Mathematical Models of Gene Regulatory Networks for the Yeast Cell Cycle and Other Periodic Processes
.
Degree: 2014, Duke University
URL: http://hdl.handle.net/10161/9029
► We work on constructing mathematical models of gene regulatory networks for periodic processes, such as the cell cycle in budding yeast, using biological data…
(more)
▼ We work on constructing mathematical models of gene regulatory networks for periodic processes, such as the cell cycle in budding yeast, using biological data sets and applying or developing analysis methods in the areas of mathematics, statistics, and computer science. We identify genes with periodic expression and then the interactions between periodic genes, which defines the structure of the network. This network is then translated into a mathematical model, using Ordinary Differential Equations (ODEs), to describe these entities and their interactions. The models currently describe gene regulatory interactions, but we are expanding to capture other events, such as phosphorylation and ubiquitination. To model the behavior, we must then find appropriate parameters for the mathematical model that allow its dynamics to approximate the biological data. This pipeline for model construction is not focused on a specific algorithm or data set for each step, but instead on leveraging several sources of data and analysis from several algorithms. For example, we are incorporating data from multiple time series experiments, genome-wide binding experiments, computationally predicted binding, and regulation inference to identify potential regulatory interactions. These approaches are designed to be applicable to various periodic processes in different species. While we have worked most extensively on models for the cell cycle in Saccharomyces cerevisiae, we have also begun working with data sets for the metabolic cycle in S. cerevisiae, and the circadian rhythm in Mus musculus.
Advisors/Committee Members: Harer, John (advisor).
Subjects/Keywords: Bioinformatics;
Computational Biology;
Systems Biology
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APA (6th Edition):
Deckard, A. (2014). Constructing Mathematical Models of Gene Regulatory Networks for the Yeast Cell Cycle and Other Periodic Processes
. (Thesis). Duke University. Retrieved from http://hdl.handle.net/10161/9029
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Deckard, Anastasia. “Constructing Mathematical Models of Gene Regulatory Networks for the Yeast Cell Cycle and Other Periodic Processes
.” 2014. Thesis, Duke University. Accessed March 01, 2021.
http://hdl.handle.net/10161/9029.
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
MLA Handbook (7th Edition):
Deckard, Anastasia. “Constructing Mathematical Models of Gene Regulatory Networks for the Yeast Cell Cycle and Other Periodic Processes
.” 2014. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Deckard A. Constructing Mathematical Models of Gene Regulatory Networks for the Yeast Cell Cycle and Other Periodic Processes
. [Internet] [Thesis]. Duke University; 2014. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://hdl.handle.net/10161/9029.
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Council of Science Editors:
Deckard A. Constructing Mathematical Models of Gene Regulatory Networks for the Yeast Cell Cycle and Other Periodic Processes
. [Thesis]. Duke University; 2014. Available from: http://hdl.handle.net/10161/9029
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
University of Oxford
15.
Kruger, Philipp.
On the role of receptor downregulation and costimulation in shaping the T cell response.
Degree: PhD, 2018, University of Oxford
URL: http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:76ce2cf5-cb2c-45b7-9f2e-d0c2d78134ee
;
https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.770612
► T cells are critical decision-makers in the immune system and their activation determines whether a cell or molecule constitutes a threat to the body and…
(more)
▼ T cells are critical decision-makers in the immune system and their activation determines whether a cell or molecule constitutes a threat to the body and needs to be eliminated or whether it should be ignored and tolerated by the immune system. Many molecules that play a role in T cell activation and their interactions with each other have been identified, but an overall understanding of the decision-making processes that lead to changes in T cell behaviour remain enigmatic. We are studying human T cell activation through a combination of in vitro experimental stimulation experiments and mathematical modelling. Our minimal experimental platform allows us to systematically vary the input signals the T cell receives by modulating antigen dose, antigen affinity, stimulation time and costimulatory ligands, and by stimulating through either a TCR or a CAR. We show here that T cell activation (measured as cytokine production) shows an adaptation phenotype in response to all antigen doses and affinities. A detailed study of TCR downregulation and the incorporation into a mathematical model revealed that TCR downregulation is sufficient to explain this adaptation. The intrinsic inactivation of the T cells is contextdependent and the cells can be re-activated with a higher affinity ligand. Furthermore, we show that the inactivated cells can be re-activated when a non-stimulating pMHC is presented together with a costimulatory ligand. We generated a similar dataset for CAR T cells and showed that they can equally get desensitised by antigen and that the CAR is also downregulated depending on antigen dose and affinity, suggesting that a similar model may apply. We used the resulting mathematical model of T cell activation to predict the potential effects of costimulatory molecules on the dose response profiles, including, for example, adhesion effects or signal amplification. We then systematically stimulated T cells with ligands to CD2 and CD28 and compared the responses to the model predictions. We found that CD28 primarily lowers the threshold for T cell activation downstream of the TCR whereas CD2 showed a more complex phenotype with a strong adhesion effect combined with amplifying effects on downstream signalling.
Subjects/Keywords: Systems Biology; Immunology
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Kruger, P. (2018). On the role of receptor downregulation and costimulation in shaping the T cell response. (Doctoral Dissertation). University of Oxford. Retrieved from http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:76ce2cf5-cb2c-45b7-9f2e-d0c2d78134ee ; https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.770612
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Kruger, Philipp. “On the role of receptor downregulation and costimulation in shaping the T cell response.” 2018. Doctoral Dissertation, University of Oxford. Accessed March 01, 2021.
http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:76ce2cf5-cb2c-45b7-9f2e-d0c2d78134ee ; https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.770612.
MLA Handbook (7th Edition):
Kruger, Philipp. “On the role of receptor downregulation and costimulation in shaping the T cell response.” 2018. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Kruger P. On the role of receptor downregulation and costimulation in shaping the T cell response. [Internet] [Doctoral dissertation]. University of Oxford; 2018. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:76ce2cf5-cb2c-45b7-9f2e-d0c2d78134ee ; https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.770612.
Council of Science Editors:
Kruger P. On the role of receptor downregulation and costimulation in shaping the T cell response. [Doctoral Dissertation]. University of Oxford; 2018. Available from: http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:76ce2cf5-cb2c-45b7-9f2e-d0c2d78134ee ; https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.770612
University of Exeter
16.
Amin, Munia.
Exploring and understanding signal-response relationships and response dynamics of microbial two-component signaling systems.
Degree: PhD, 2013, University of Exeter
URL: http://hdl.handle.net/10871/15016
► Two-component signaling systems are found in bacteria, fungi and plants. They mediate many of the physiological responses of these organisms to their environment and display…
(more)
▼ Two-component signaling systems are found in bacteria, fungi and plants. They mediate many of the physiological responses of these organisms to their environment and display several conserved biochemical and structural features. This thesis identifies a potential functional role for two commonly found architectures in two-component signaling system, the split kinases and phosphate sink, which suggests that by enabling switch-like behaviors they could underlie physiological decision making. I report that split histidine kinases, where autophosphorylation and phosphotransfer activities are segregated onto distinct proteins capable of complex formation, enable ultrasensitivity and bistability. By employing computer simulations and analytical approaches, I show that the specific biochemical features of split kinases “by design” enable higher nonlinearity in the system response compared to conventional two-component systems and those using bifunctional (but not split) kinases. I experimentally show that one of these requirements, namely segregation of the phosphatase activity only to the free form of one of the proteins making up the split kinase, is met in proteins isolated from Rhodobacter sphaeroides. While the split kinase I study from R. sphaeroides is specifically involved in chemotaxis, other split kinases are involved in diverse responses. Genomics studies suggest 2.3% of all chemotaxis kinases, and 2.8% of all kinases could be functioning as split kinases. Combining theoretical and experimental approaches, I show that the phosphate sink motif found in microbial and plant TCSs allows threshold behaviors. This motif involves a single histidine kinase that can phosphotransfer reversibly to two separate response regulators and examples are found in bacteria, yeast and plants. My results show that one of the response regulators can act as a “sink” or “buffer” that needs to be saturated before the system can generate significant responses. This sink, thereby allows the generation of a signal threshold that needs to be exceeded for there to be significant phosphoryl group flow to the other response regulator. Thus, this system can enable cells to display switch-like behavior to external signals. Using an analytical approach, I identify mathematical conditions on the system parameters that are necessary for threshold dynamics. I find these conditions to be satisfied in both of the natural systems where the system parameters have been measured. Further, by in vitro reconstitution of a sample system, I experimentally demonstrate threshold dynamics for a phosphate-sink containing two-component system. This study provides a link between these architectures of TCSs and signal-response relationship, thereby enabling experimentally testable hypotheses in these diverse two-component systems. These findings indicate split kinases and phosphate as a microbial alternative for enabling ultrasensitivity and bistability - known to be crucial for cellular decision making. By demonstrating ultrasensitivity, threshold dynamics and their…
Subjects/Keywords: 571.7; Systems biology
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APA (6th Edition):
Amin, M. (2013). Exploring and understanding signal-response relationships and response dynamics of microbial two-component signaling systems. (Doctoral Dissertation). University of Exeter. Retrieved from http://hdl.handle.net/10871/15016
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Amin, Munia. “Exploring and understanding signal-response relationships and response dynamics of microbial two-component signaling systems.” 2013. Doctoral Dissertation, University of Exeter. Accessed March 01, 2021.
http://hdl.handle.net/10871/15016.
MLA Handbook (7th Edition):
Amin, Munia. “Exploring and understanding signal-response relationships and response dynamics of microbial two-component signaling systems.” 2013. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Amin M. Exploring and understanding signal-response relationships and response dynamics of microbial two-component signaling systems. [Internet] [Doctoral dissertation]. University of Exeter; 2013. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://hdl.handle.net/10871/15016.
Council of Science Editors:
Amin M. Exploring and understanding signal-response relationships and response dynamics of microbial two-component signaling systems. [Doctoral Dissertation]. University of Exeter; 2013. Available from: http://hdl.handle.net/10871/15016
University of Manchester
17.
Oshota, Olusegun James.
A systems biology approach to the production of biotechnological products through systematic in silico studies.
Degree: PhD, 2012, University of Manchester
URL: https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/a-systems-biology-approach-to-the-production-of-biotechnological-products-through-systematic-in-silico-studies(724d8446-b270-4558-b4d0-974cf18a7a0a).html
;
http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.706227
► Background: Currently, the development of microbial strains for biotechnological production of chemicals and materials can be improved by using a rational metabolicengineering that may involve…
(more)
▼ Background: Currently, the development of microbial strains for biotechnological production of chemicals and materials can be improved by using a rational metabolicengineering that may involve genetic engineering and/or systems biology techniques. Elementary ux mode analysis (EFM) and Flux balance analysis (FBA) are the twomost commonly used methods for probing the microbial network system properties for metabolic engineering purposes. EFM can be used to identify all possible pathways. However, combinatorial explosion of the number of EFMs obtained during EFM analysis, especially for large reaction networks, hinders the use of EFM data fordeveloping gene knockout strategies. The objective of this project was to identify interesting target products and design `proof of principle' Saccharomyces cerevisiaestrains capable of overproducing a target product; in this case lysine was chosen. Methods: EFMs were calculated for a reaction network from S. cerevisiae. In order to make sense of the large EFM solution space, a novel approach based on com-putational reduction and clustering of EFM datasets into subsets was developed,which aided the prediction of knockouts for lysine production. A Pattern analysismethod, based on regular expression matching, was also developed to interpret the EFM data. FBA frameworks, OptKnock and GDLS, were used to design in silcoproduction strains based on genome-scale models of yeast. Double and triple S. cerevisiae lysine producing strains were constructed using a PCR-based deletion method. Absolute and relative metabolome measurements for lysine and other metabolites in the single and double mutants were achieved using GC-TOF-MS.Results: The new computational and clustering methodology aided significantly the EFM-based in silico design of S. cerevisiae strains for enhanced yield of lysine andother value chemicals. Ethanol and lysine overproducing in silico strains were also developed by OptKnock and GDLS. Remarkably, the production strains with singledeletions, lsc2 and glt1, excreted into the medium five times the amount of lysine than the control strain. Five S. cerevisiae double mutant strains were successfullyconstructed. Two-fold increase in flux towards lysine production was demonstrated by S. cerevisiae double mutant M1, while both S. cerevisiae double mutants M4 andM5 showed about four-fold increase in lysine production. Conclusion: The general modelling and data reduction approaches developed here contributed in obviating the enormous problems associated with trying to obtainthe EFMs from large reaction network models and interpreting the resulting of large number of EFMs. EFM analysis aided the development of single and double S.cerevisiae mutant strains, capable of increased yield of lysine. The computational method was validated by construction of strains that are able to produce several foldmore lysine than the original strain.
Subjects/Keywords: 570.285; Systems Biology
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Oshota, O. J. (2012). A systems biology approach to the production of biotechnological products through systematic in silico studies. (Doctoral Dissertation). University of Manchester. Retrieved from https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/a-systems-biology-approach-to-the-production-of-biotechnological-products-through-systematic-in-silico-studies(724d8446-b270-4558-b4d0-974cf18a7a0a).html ; http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.706227
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Oshota, Olusegun James. “A systems biology approach to the production of biotechnological products through systematic in silico studies.” 2012. Doctoral Dissertation, University of Manchester. Accessed March 01, 2021.
https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/a-systems-biology-approach-to-the-production-of-biotechnological-products-through-systematic-in-silico-studies(724d8446-b270-4558-b4d0-974cf18a7a0a).html ; http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.706227.
MLA Handbook (7th Edition):
Oshota, Olusegun James. “A systems biology approach to the production of biotechnological products through systematic in silico studies.” 2012. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Oshota OJ. A systems biology approach to the production of biotechnological products through systematic in silico studies. [Internet] [Doctoral dissertation]. University of Manchester; 2012. [cited 2021 Mar 01].
Available from: https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/a-systems-biology-approach-to-the-production-of-biotechnological-products-through-systematic-in-silico-studies(724d8446-b270-4558-b4d0-974cf18a7a0a).html ; http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.706227.
Council of Science Editors:
Oshota OJ. A systems biology approach to the production of biotechnological products through systematic in silico studies. [Doctoral Dissertation]. University of Manchester; 2012. Available from: https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/a-systems-biology-approach-to-the-production-of-biotechnological-products-through-systematic-in-silico-studies(724d8446-b270-4558-b4d0-974cf18a7a0a).html ; http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.706227
18.
Souiai, Oussema.
Analyses et prédictions bioinformatiques de réseaux d'interactions protéine-protéines contextualisés : Méthodologies innovantes non destructives appliquées au diagnostic énergétique de l'enveloppe du bâtiment.
Degree: Docteur es, Biologie, Spécialité Bioinformatique, biochimie structurale et génomique, 2011, Aix-Marseille 2
URL: http://www.theses.fr/2011AIX22039
► Mes travaux de thèse ont pour objet l'analyse et les prédictions bioinformatiques de réseaux d'interactions protéines-protéines contextualisés. Au cours de la première partie de mes…
(more)
▼ Mes travaux de thèse ont pour objet l'analyse et les prédictions bioinformatiques de réseaux d'interactions protéines-protéines contextualisés. Au cours de la première partie de mes travaux nous, avons prédit des interactomes tissulaires sur la base de la co-expression des deux interacteurs composant l'interaction dans un tissu. Par la suite nous avons analysé les caractéristiques fonctionnelles et topologiques des interactomes prédits. Cette analyse a permis de mettre en évidence l'existence d'un noyau d'interactions centrales dédiées aux fonctions de ménages, des interactions spécifiques localisées au centre dédiées aux processus de régulation et des interactions spécifiques localisées à la périphérie et dédiées aux accomplissements des fonctions physiologiques. Au cours de la deuxième partie de mes travaux, nous nous sommes intéressés à la contextualisation d'un interactome de macrophage via l'intégration de méta-données et des données de génomique (données d'expressions, annotation de termes) décrivant les interactions. Les résultats de la comparaison entre les analyses de trascriptomes et d'interactomes de macrophage suite à l'infection par le Mycobacterium tuberculosis se sont avérés complémentaires. En effet, alors que les analyses de transcriptomes mettent en évidence des processus immunitaires déployés par l'hôte, l'analyse des interactomes fait émerger des fonctions tout aussi cruciales pour l'éradication du pathogène telles que l'apoptose et sa régulation.
This work aims at contextualizing and studying contextualized protein interaction networks. The first topic of my investigations is about predicting and analyzing tissular interactomes. Combined functional and topological analyses were performed. The combination of these features highlighted the existence of a functional core centrally located dedicated to housekeeping functions, central tissue-specific interactions involved in regulatory and developmental functions and peripheral tissue-specific interactions involved in organ physiological functions. This gradient of functions recapitulates the organization of organs, from cells to organs. The second topic of my thesis is the contextualization of macrophage interaction network. To infer the most likely macrophage interactome, we integrated the PPI dataset with other type of meta-data, statistically evaluated them and proposed a macrophage-contextualized interactome. The set of selected interactions is enriched in : experimentally verified interactions and immune related Biological Processes. The functional analysis of such networks brings valuable information on the cellular and molecular mechanisms sustaining the infection.
Advisors/Committee Members: Brun, Christine (thesis director).
Subjects/Keywords: Interactome; Contextualisation; Intégration de données; Bioinformatique; Biologie des systèmes; Interactome; Contextualization; Data interation; Computational biology; Systems biology
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Souiai, O. (2011). Analyses et prédictions bioinformatiques de réseaux d'interactions protéine-protéines contextualisés : Méthodologies innovantes non destructives appliquées au diagnostic énergétique de l'enveloppe du bâtiment. (Doctoral Dissertation). Aix-Marseille 2. Retrieved from http://www.theses.fr/2011AIX22039
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Souiai, Oussema. “Analyses et prédictions bioinformatiques de réseaux d'interactions protéine-protéines contextualisés : Méthodologies innovantes non destructives appliquées au diagnostic énergétique de l'enveloppe du bâtiment.” 2011. Doctoral Dissertation, Aix-Marseille 2. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2011AIX22039.
MLA Handbook (7th Edition):
Souiai, Oussema. “Analyses et prédictions bioinformatiques de réseaux d'interactions protéine-protéines contextualisés : Méthodologies innovantes non destructives appliquées au diagnostic énergétique de l'enveloppe du bâtiment.” 2011. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Souiai O. Analyses et prédictions bioinformatiques de réseaux d'interactions protéine-protéines contextualisés : Méthodologies innovantes non destructives appliquées au diagnostic énergétique de l'enveloppe du bâtiment. [Internet] [Doctoral dissertation]. Aix-Marseille 2; 2011. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2011AIX22039.
Council of Science Editors:
Souiai O. Analyses et prédictions bioinformatiques de réseaux d'interactions protéine-protéines contextualisés : Méthodologies innovantes non destructives appliquées au diagnostic énergétique de l'enveloppe du bâtiment. [Doctoral Dissertation]. Aix-Marseille 2; 2011. Available from: http://www.theses.fr/2011AIX22039
19.
Pauwels, Edouard.
Applications de l'apprentissage statistique à la biologie computationnelle : Applications of machine learning in computational biology.
Degree: Docteur es, Bio-informatique, 2013, Paris, ENMP
URL: http://www.theses.fr/2013ENMP0052
► Les biotechnologies sont arrivées au point ou la quantité d'information disponible permet de penser les objets biologiques comme des systèmes complexes. Dans ce contexte, les…
(more)
▼ Les biotechnologies sont arrivées au point ou la quantité d'information disponible permet de penser les objets biologiques comme des systèmes complexes. Dans ce contexte, les phénomènes qui émergent de ces systèmes sont intimement liés aux spécificités de leur organisation. Cela pose des problèmes computationnels et statistiques qui sont précisément l'objet d'étude de la communauté liée à l'apprentissage statistique. Cette thèse traite d'applications de méthodes d'apprentissage pour l'étude de phénomène biologique dans une perspective de système complexe. Ces méthodes sont appliquées dans le cadre de l'analyse d'interactions protéine-ligand et d'effets secondaires, du phenotypage de populations de cellules et du plan d'expérience pour des systèmes dynamiques non linéaires partiellement observés.D'importantes quantités de données sont désormais disponibles concernant les molécules mises sur le marché, tels que les profils d'interactions protéiques et d'effets secondaires. Cela pose le problème d'intégrer ces données et de trouver une forme de structure sous tendant ces observations à grandes échelles. Nous appliquons des méthodes récentes d'apprentissage non supervisé à l'analyse d'importants jeux de données sur des médicaments. Des exemples illustrent la pertinence de l'information extraite qui est ensuite validée dans un contexte de prédiction.Les variations de réponses à un traitement entre différents individus posent le problème de définir l'effet d'un stimulus à l'échelle d'une population d'individus. Par exemple, dans le contexte de la microscopie à haut débit, une population de cellules est exposée à différents stimuli. Les variations d'une cellule à l'autre rendent la comparaison de différents traitement non triviale. Un modèle génératif est proposé pour attaquer ce problème et ses propriétés sont étudiées sur la base de données expérimentales.A l'échelle moléculaire, des comportements complexes émergent de cascades d'interactions non linéaires entre différentes espèces moléculaires. Ces non linéarités engendrent des problèmes d'identifiabilité du système. Elles peuvent cependant être contournées par des plans expérimentaux spécifiques, un des champs de recherche de la biologie des systèmes. Une stratégie Bayésienne itérative de plan expérimental est proposée est des résultats numériques basés sur des simulations in silico d'un réseau biologique sont présentées.
Biotechnologies came to an era where the amount of information one has access to allows to think about biological objects as complex systems. In this context, the phenomena emerging from those systems are tightly linked to their organizational properties. This raises computational and statistical challenges which are precisely the focus of study of the machine learning community. This thesis is about applications of machine learning methods to study biological phenomena from a complex systems viewpoint. We apply machine learning methods in the context of protein-ligand interaction and side effect analysis, cell population phenotyping and…
Advisors/Committee Members: Stoven, Véronique (thesis director).
Subjects/Keywords: Apprentissage statistique; Biologie Computationnelle; Conception de Médicaments; Microscopie haut débit; Biologie des Systèmes; Machine learning; Computational Biology; Drug Design; High Content Screening; Systems Biology
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Pauwels, E. (2013). Applications de l'apprentissage statistique à la biologie computationnelle : Applications of machine learning in computational biology. (Doctoral Dissertation). Paris, ENMP. Retrieved from http://www.theses.fr/2013ENMP0052
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Pauwels, Edouard. “Applications de l'apprentissage statistique à la biologie computationnelle : Applications of machine learning in computational biology.” 2013. Doctoral Dissertation, Paris, ENMP. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2013ENMP0052.
MLA Handbook (7th Edition):
Pauwels, Edouard. “Applications de l'apprentissage statistique à la biologie computationnelle : Applications of machine learning in computational biology.” 2013. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Pauwels E. Applications de l'apprentissage statistique à la biologie computationnelle : Applications of machine learning in computational biology. [Internet] [Doctoral dissertation]. Paris, ENMP; 2013. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2013ENMP0052.
Council of Science Editors:
Pauwels E. Applications de l'apprentissage statistique à la biologie computationnelle : Applications of machine learning in computational biology. [Doctoral Dissertation]. Paris, ENMP; 2013. Available from: http://www.theses.fr/2013ENMP0052
20.
Lavarenne, Jérémy.
Adaptation des céréales au déficit hydrique : recherche de gènes maîtres du développement racinaire par une approche de biologie des systèmes : Adaptation of cereals to water deprivation : looking for master regulatory genes of root development through a systems biology approach.
Degree: Docteur es, Biologie des systèmes, 2018, Montpellier
URL: http://www.theses.fr/2018MONTG028
► Dans cette thèse, nous identifions le réseau de régulation de gènes (RRG) agissant en aval de CROWN ROOTLESS1 (CRL1) et impliqué dans la formation des…
(more)
▼ Dans cette thèse, nous identifions le réseau de régulation de gènes (RRG) agissant en aval de CROWN ROOTLESS1 (CRL1) et impliqué dans la formation des racines coronaires (RC) chez le riz, en vue d’identifier des gènes candidats pour moduler l’architecture du système racinaire (ASR) du riz et du maïs. Pour ce faire, nous avons généré une série temporelle transcriptomique, et l’avons utilisée pour inférer le RRG en jeu durant 45 heures après l’induction de CRL1, un intervalle couvrant les étapes précoces de l’initiation des RC. Nous avons partiellement validé ce réseau en utilisant des bases de données de prédiction de sites de liaison de facteurs de transcription, ainsi que la littérature décrivant des interactions connues. A partir de ce réseau validé, nous avons identifié une cascade de régulation reliant des gènes impliqués dans l’initiation des RC à d’autres gènes impliqués dans le patterning et la maintenance des primordia de RC, et testé cette cascade par des essais de transactivation en protoplastes. Les résultats obtenus ont globalement confirmé la cascade prédite, ce qui démontre l’utilité des approches de biologie des systèmes pour mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le développement des RC. Un autre jeu de données transcriptomique a été obtenu par microdissection laser des primordia de RC à trois stades développementaux. L’analyse différentielle par rapport au tissu cortical adjacent révèle la régulation transcriptionnelle en jeu après l’initiation des RC et l’organisation des primordia. A partir d’une analyse croisée entre données de la série temporelle, données issues de microdissection, autres listes de gènes publiées en lien au développement racinaire chez le riz, analyse formelle du RRG et curation de la littérature, nous avons établi quatre classements en fonction de différentes stratégies de pondération, et identifié les gènes les plus importants du RRG. A partir de ce méta-classement, deux gènes candidats ont été identifies. Leur impact sur la formation des RC et l’ASR sera étudiée au travers de la génération de lignées de surexpression ou knock-out, chez le maïs et le riz.
In this thesis, we aimed at identifying the gene regulatory network (GRN) acting downstream of CRL1 and involved in the formation of crown root (CR) primordia in rice. We used this information to identify candidate genes to modulate root system architecture of rice and maize. To do so, we generated a time-series transcriptomic dataset that was used to infer the GRN at play during the 45 hour following CRL1 induction, covering early steps of CR primordia formation. This network was partially validated using a database describing predicted transcription factor (TF) target genes and literature on available regulatory interactions. From this, a regulatory cascade linking genes involved in CR initiation to genes involved in CR primordia patterning and maintenance was proposed and tested using transient protoplast transactivation assays. Obtained data mostly confirmed the predicted regulatory cascade demonstrating the…
Advisors/Committee Members: Gantet, Pascal (thesis director).
Subjects/Keywords: Biologie du développement; Racines; Stress hydrique; Céréales; Réseaux de régulation de gènes; Biologie des systèmes; Developmental biology; Roots; Drought; Cereals; Gene regulatory networks; Systems biology
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Lavarenne, J. (2018). Adaptation des céréales au déficit hydrique : recherche de gènes maîtres du développement racinaire par une approche de biologie des systèmes : Adaptation of cereals to water deprivation : looking for master regulatory genes of root development through a systems biology approach. (Doctoral Dissertation). Montpellier. Retrieved from http://www.theses.fr/2018MONTG028
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Lavarenne, Jérémy. “Adaptation des céréales au déficit hydrique : recherche de gènes maîtres du développement racinaire par une approche de biologie des systèmes : Adaptation of cereals to water deprivation : looking for master regulatory genes of root development through a systems biology approach.” 2018. Doctoral Dissertation, Montpellier. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2018MONTG028.
MLA Handbook (7th Edition):
Lavarenne, Jérémy. “Adaptation des céréales au déficit hydrique : recherche de gènes maîtres du développement racinaire par une approche de biologie des systèmes : Adaptation of cereals to water deprivation : looking for master regulatory genes of root development through a systems biology approach.” 2018. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Lavarenne J. Adaptation des céréales au déficit hydrique : recherche de gènes maîtres du développement racinaire par une approche de biologie des systèmes : Adaptation of cereals to water deprivation : looking for master regulatory genes of root development through a systems biology approach. [Internet] [Doctoral dissertation]. Montpellier; 2018. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2018MONTG028.
Council of Science Editors:
Lavarenne J. Adaptation des céréales au déficit hydrique : recherche de gènes maîtres du développement racinaire par une approche de biologie des systèmes : Adaptation of cereals to water deprivation : looking for master regulatory genes of root development through a systems biology approach. [Doctoral Dissertation]. Montpellier; 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018MONTG028
Freie Universität Berlin
21.
Thobe, Kirsten.
Logische Modellierung von Unsicherheiten in Signalwegen von Krebssystemen.
Degree: 2017, Freie Universität Berlin
URL: https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13546
► Diese Arbeit ist ein Beitrag zur Systembiologie, welche biologische Prozesse als mathematisches Konstrukt abstrahiert, um einen ganzheitlichen Blick von komplexen Vorgängen wie des Metabolismus, der…
(more)
▼ Diese Arbeit ist ein Beitrag zur Systembiologie, welche biologische Prozesse
als mathematisches Konstrukt abstrahiert, um einen ganzheitlichen Blick von
komplexen Vorgängen wie des Metabolismus, der Genregulation oder der
Immunantwort zu erfassen. Diese sogenannten Modelle sind idealisierte und
vereinfachte Darstellungen des ursprünglichen
Systems mit dem Ziel, die
Hauptcharakteristika zu erhalten. Dabei gibt es unterschiedliche mathematische
Modellformalismen, welche es erlauben verschiedene Details der Biologie
darzustellen, allerdings auch dementsprechend viele Informationen und Daten
benötigen. Die Wahl des Formalismus ist also eine Abwägung zwischen
Detailreichtum des Modells und der vorhandenen Datenlage. Oft werden Modelle
gebaut, obwohl nicht genügend Informationen vorhanden sind. In diesem Fall
müssen Annahmen für die Unsicherheiten gemacht werden. Eine mögliche
Alternative wird in dieser Doktorarbeit präsentiert, bei der diese
Unsicherheiten als Bedingungen in das Modell integriert werden. Dadurch wird
nicht nur ein Modell gebildet, sondern alle möglichen Modelle innerhalb dieser
Bedingungen, so dass sich ein Modellpool ergibt. In unserer Arbeitsgruppe
wurde Software zur Generierung und Analyse für solche Pools von logischen
Modellen entwickelt. In dieser Doktorarbeit wird dargestellt, wie biologische
Information in diese Methodik eingebracht, verarbeitet und schließlich aus den
Ergebnissen wieder extrahiert wird. Konkret wird untersucht, wie biologische
Prozesse in den mathematischen Formalismus übersetzt werden, welche
Fragestellungen mithilfe des Modellpools sinnvoll erörtert werden können und
wie die mathematischen Ergebnisse dieser Methode als biologische Information
interpretiert werden. Diese drei Anwendungsbereiche werden in einer Toolbox
zusammengetragen und auf verschiedene biologische Fragestellungen im Rahmen
von Signalwegen in Krebszellen angewendet. Einerseits wurden mögliche
Mutationen anhand von Hochdurchsatzdaten identifiziert, das Zusammenspiel von
zwei einflussreichen Signalwegen in Nierenkrebszellen untersucht und die
widersprüchliche Regulation eines Proteinkomplexes aufgeschlüsselt.
Advisors/Committee Members: w (gender), Prof. Dr. Heike Siebert (firstReferee), Prof. Dr. Christine Sers (furtherReferee).
Subjects/Keywords: Logical modeling; Systems Biology; Cancer Signaling; 500 Naturwissenschaften und Mathematik::510 Mathematik; 500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::570 Biowissenschaften; Biologie
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Thobe, K. (2017). Logische Modellierung von Unsicherheiten in Signalwegen von Krebssystemen. (Thesis). Freie Universität Berlin. Retrieved from https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13546
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Chicago Manual of Style (16th Edition):
Thobe, Kirsten. “Logische Modellierung von Unsicherheiten in Signalwegen von Krebssystemen.” 2017. Thesis, Freie Universität Berlin. Accessed March 01, 2021.
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13546.
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MLA Handbook (7th Edition):
Thobe, Kirsten. “Logische Modellierung von Unsicherheiten in Signalwegen von Krebssystemen.” 2017. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Thobe K. Logische Modellierung von Unsicherheiten in Signalwegen von Krebssystemen. [Internet] [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2017. [cited 2021 Mar 01].
Available from: https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13546.
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Thobe K. Logische Modellierung von Unsicherheiten in Signalwegen von Krebssystemen. [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2017. Available from: https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13546
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Freie Universität Berlin
22.
Fröhlich, Martina.
Computergestützte sowie experimentelle Untersuchungen von Mechanismen
involviert in zellulärem Wassertransport und (Kat)ionenhomöostase.
Degree: 2013, Freie Universität Berlin
URL: https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/12731
► Membranen sind mehr als einfache Barrieren zwischen Zellen und ihrer Umgebung. Sie dienen sowohl zum Schutz der Zelle, ermöglichen aber auch den Austausch von Substanzen.…
(more)
▼ Membranen sind mehr als einfache Barrieren zwischen Zellen und ihrer Umgebung.
Sie dienen sowohl zum Schutz der Zelle, ermöglichen aber auch den Austausch
von Substanzen. Für diese Arbeit wurden zwei Aspekte des Membrantransports
untersucht, zum einen der Transport von Wasser und zum anderen der Transport
von Ionen, insbesondere von Kationen. Zur Untersuchung des Wassertransports
wurden Säugernierenzellen als biologisches Modellsystem herangezogen. Es wurde
ein Ansatz angewendet, der biologische Experimente mit der Generierung eines
mathematischen Modells kombiniert. Dieser Ansatz wurde dazu verwendet, den
intrazellulären Signalweg zu untersuchen, welcher die Menge des Wasserkanals
Aquaporin-2 in der Membran der Nierenzellen reguliert. Aus Experimenten an
Ratten- und Hundenierenzellen gewonnene Daten wurden zur Schätzung der
Modellparameter herangezogen. Dies ermöglichte die Erstellung von spezies-
spezifischen Modellen. Die Modelle wurden zur Untersuchung der zeitabhängigen
Dynamik des
Systems verwendet und wie folgt analysiert. Durch Eliminieren von
Reaktionen und anschließender Parameterschätzung wurden verschiedene
Modellvarianten generiert. Diese wurden, in Anhängigkeit davon, wie gut sie
die biologischen Daten wiedergeben konnten, sortiert. Die Ergebnisse zeigten,
dass in Nierenzellen unterschiedlicher Herkunft verschiedene Reaktionen
wichtig sind und identifizierten jeweils diejenigen Reaktionen, die für das
zeitabhängige Verhalten des
Systems entscheidend sind. Eine
Sensitivitätsanalyse wurde durchgeführt und zeigte, dass Veränderungen in den
direkt am Translokationsmechanismus beteiligten Reaktionen den größten
Einfluss auf die zelluläre Verteilung von Aquaporin-2 haben. Basierend auf den
Kenntnissen über Funktionsstörungen der Wasserhomöostase wurden medizinische
Fallbeispiele erzeugt. Mithilfe des auf Hundenierenzellen basierenden Modells
wurde eine für den jeweiligen Fall geeignete Behandlung identifiziert. Da
viele Membrantransportsysteme von Hefe sehr ähnlich zu denen höheren
Organismen sind, wurde die Regulierung des Kationentransports in der Hefe
Saccharomyces cerevisiae untersucht. Die Theorie der linearen
Nichtgleichgewichtsthermodynamik wurde dazu verwendet, thermodynamische
Modelle der Kationenhomöostase zu erstellen. Dieser Ansatz ermöglichte die
Modellierung passiver Ionenflüsse angetrieben durch elektrochemische
Potentialdifferenzen sowie primär und sekundär aktive Transportprozesse durch
Symport, Antiport oder ATPasen. Biologische Daten für Kalium- und
Protonenflüsse aus MIFE- und FLISE-Experimenten (nicht-invasive Techniken zur
Messung von transmembranen Ionenflüssen wurden zur Schätzung der
Modellparameter herangezogen. Das Modell wurde dazu verwendet, Vorhersagen
über zusätzliche Ionenflüsse zu machen und identifizierte Chloridflüsse als
mögliche Kandidaten. Die Trk1/2p- und Pma1p-Dynamik wurde in Mutations- und
Inhibierungs Experimenten in silico untersucht. Des Weiteren wurde das Modell
dazu genutzt, das Verhalten der Zellen bei aufeinanderfolgenden Salzstressen
zu analysieren und sagte…
Advisors/Committee Members: [email protected] (contact), w (gender), Prof. Dr. Martin Vingron (firstReferee), Prof. Dr. Dr. h.c. Edda Klipp (furtherReferee).
Subjects/Keywords: systems biology; parameter estimation; linear nonequilibrium-thermodynamics; aquaporin-2; cation homeostasis; 500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::570 Biowissenschaften; Biologie; 500 Naturwissenschaften und Mathematik::510 Mathematik::518 Numerische Analysis
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Fröhlich, M. (2013). Computergestützte sowie experimentelle Untersuchungen von Mechanismen
involviert in zellulärem Wassertransport und (Kat)ionenhomöostase. (Thesis). Freie Universität Berlin. Retrieved from https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/12731
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Chicago Manual of Style (16th Edition):
Fröhlich, Martina. “Computergestützte sowie experimentelle Untersuchungen von Mechanismen
involviert in zellulärem Wassertransport und (Kat)ionenhomöostase.” 2013. Thesis, Freie Universität Berlin. Accessed March 01, 2021.
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/12731.
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MLA Handbook (7th Edition):
Fröhlich, Martina. “Computergestützte sowie experimentelle Untersuchungen von Mechanismen
involviert in zellulärem Wassertransport und (Kat)ionenhomöostase.” 2013. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Fröhlich M. Computergestützte sowie experimentelle Untersuchungen von Mechanismen
involviert in zellulärem Wassertransport und (Kat)ionenhomöostase. [Internet] [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2013. [cited 2021 Mar 01].
Available from: https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/12731.
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Council of Science Editors:
Fröhlich M. Computergestützte sowie experimentelle Untersuchungen von Mechanismen
involviert in zellulärem Wassertransport und (Kat)ionenhomöostase. [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2013. Available from: https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/12731
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Freie Universität Berlin
23.
Diener, Christian.
Lokalisierte Signale und Kommunikation während der Paarung der Hefe.
Degree: 2012, Freie Universität Berlin
URL: http://dx.doi.org/10.17169/refubium-9081
► Die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Zellen der gleichen Population ist eine essentielle Vorraussetzung für die dynamische Anpassung eines Zellphänotyps abhängig vom Rest der Population. Diese Arbeit…
(more)
▼ Die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Zellen der gleichen Population
ist eine essentielle Vorraussetzung für die dynamische Anpassung eines
Zellphänotyps abhängig vom Rest der Population. Diese Arbeit beschäftigt sich
mit der Pheromonantwort der Hefezelle, ein prototypischer eukaryontischer
Signalweg, welcher Zell-Zell-Kommunikation realisiert. Wir haben eine nicht-
invasive Methode entwickelt die es erlaubt extrazelluläre Signalmoleküle in
vivo zu quantifizieren. Diese Methode wurde verwendet um zu zeigen dass
Hefezellen ihr extrazelluläres Pheromonprofil optimieren um die
Gesamtpopulation in weiter wachsende und diploid formende Teilpopulationen zu
spalten. Dies erlaubt der Population eine "Arbeitsteilung" zu realisieren in
der Diploide selektiv in Gebieten mit hoher lokaler Zelldichte geformt werden,
wobei der Rest der Population in der haploiden Mitose verbleibt. Weiterhin
präsentiere ich Simulationsergebnisse welche bestimmte Teile der
Pheromonantwort direkt mit biologischen Funktionen assoziieren. Mit einem
stochastischen mathematischen Modell konnte ich zeigen, dass die Rezeptor- und
G-Protein-Aktivierung während der frühen Pheromonantwort eine intrinsische
Fähigkeit zur Störungskompensierung haben indem sie extrazelluläres Signal
über die Zeit akkumulieren. Diese Akkumulation kann aber keine starke
Lokalisierung der späteren Proteinkomplexe in Richtung der Partnerzelle
aufrecht erhalten. Dies kann durch die Bildung eines Multi-Protein-Komplexes
erreicht werden wie ich es durch Analyse partieller Differentialgleichung
zeige welche ausschließlich die Bildung dieses Komplexes behandeln. Die
Ergebnisse dieser Arbeit zeigen wie Hefezellen aktive ihre interzelluläre
Kommunikation regulieren und wie spezifische Teile der Signalkaskade genutzt
werden um das extrazelluläre Pheromonsignal effizient wahrzunehmen. Die
entwickelten Methoden und Analysen sind auf eine große Klasse biologischer
Problem anwendbar.
Advisors/Committee Members: [email protected] (contact), m (gender), Prof. Dr. Martin Vingron (firstReferee), Prof. Dr. Dr. h.c. Edda Klipp (furtherReferee).
Subjects/Keywords: Systems Biology; yeast pheromone response; spatial modeling; microscopy; 500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::570 Biowissenschaften; Biologie; 500 Naturwissenschaften und Mathematik::510 Mathematik::518 Numerische Analysis
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Diener, C. (2012). Lokalisierte Signale und Kommunikation während der Paarung der Hefe. (Thesis). Freie Universität Berlin. Retrieved from http://dx.doi.org/10.17169/refubium-9081
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Chicago Manual of Style (16th Edition):
Diener, Christian. “Lokalisierte Signale und Kommunikation während der Paarung der Hefe.” 2012. Thesis, Freie Universität Berlin. Accessed March 01, 2021.
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-9081.
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MLA Handbook (7th Edition):
Diener, Christian. “Lokalisierte Signale und Kommunikation während der Paarung der Hefe.” 2012. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Diener C. Lokalisierte Signale und Kommunikation während der Paarung der Hefe. [Internet] [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2012. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://dx.doi.org/10.17169/refubium-9081.
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Council of Science Editors:
Diener C. Lokalisierte Signale und Kommunikation während der Paarung der Hefe. [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2012. Available from: http://dx.doi.org/10.17169/refubium-9081
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24.
Dhaisne, Amandine.
Analyse intégrative des déterminants de la spécificité organoleptique d'une souche de Lactococcus. lactis ssp. lactis dans sa fonction de ferment laitier : Integrative analysis of the organoleptic specificity of one Lactococcus lactis ssp lactis strain in its dairy leaven function.
Degree: Docteur es, Ingénierie Microbienne et Enzymatique, 2013, Toulouse, INSA
URL: http://www.theses.fr/2013ISAT0052
► Lactococcus lactis est une bactérie lactique couramment utilisée dans l’industrie laitière. Elle assure en tant que ferment des fonctions technologiques multiples qui impactent la flaveur…
(more)
▼ Lactococcus lactis est une bactérie lactique couramment utilisée dans l’industrie laitière. Elle assure en tant que ferment des fonctions technologiques multiples qui impactent la flaveur et la texture finale des produits. Cependant, la diversité fonctionnelle constatée au sein des levains de cette espèce impose de mettre en place un processus de sélections des souches. Ces travaux ont pour objectif d’identifier les déterminants de la spécificité organoleptique dite « crème » de la souche industrielle L. lactis ssp. lactis. Dans un premier temps, un diagnostic macro-cinétique de l’activité de ce ferment a été réalisé en lait pour évaluer l’impact sur la physiologie cellulaire (l’acidification, le stress oxydatif, et la thermisation différentielle du lait). Définir la singularité de notre souche d’intérêt nécessite d’évaluer la diversité fonctionnelle de levains laitiers de L. lactis ssp. lactis. Cette démarche s’est appuyée sur une approche de biologie intégrative du génotype au phénotype. Pour réduire le temps d’expérimentation, une sélection des variables discriminantes à été conduite. L’un de ses composés clef de cette typicité a fait l’objet d’une étude approfondie afin de tester les différents paramètres pouvant influencer sa synthèse. La dernière partie, plus applicative, s’est articulée sur la modélisation de la signature en fonction de quatre facteurs industriels (matière grasse, sèche, oxygénation et température) par utilisation de la méthodologie des surfaces de réponse.
The lactic acid bacterium Lactococcus lactis is widely used in dairy industry. Used as a starter, L. lactis subsp. lactis is in charge of many functional characteristics which determine the final texture and flavour of fermented products. However, the phenotypic diversity observed within the species requires strain selection development. This PhD aims at identifying the determinants of the creamy sensory specificity of the industrial strain L. lactis subsp. lactis. Firstly, a diagnosis of macro-kinetic activity of ND5F was carried out to assess the impact on cellular physiology of three environmental parameters (acidification, oxidative stress, and milk heat treatments). In order to assess the uniqueness of our strain of interest, a system biology approach from genotype to phenotype was implemented to study the functional diversity of L. lactis subsp. lactis starters. A group of nine strains representative of the genetic diversity of this subpopulation was made up. 82 variables selected as important dairy features; including physiological descriptors, production of metabolites and volatile organic compounds (VOCs); were monitored. This study demonstrated the phenotypic uniqueness of each of these genetically closely related strains, allowing strain discrimination in dairy products. To reduce the time-consuming experimentation, we developed a method of variable selection. Twenty VOCs were therefore identified as major phenotypic determinants of this diversity. They define four robust stain clusters depending on their metabolic…
Advisors/Committee Members: Loubière, Pascal (thesis director).
Subjects/Keywords: Lactococcus lactis; Diversité; Biologie intégrative; Phénotype; Génotype; Levain laitier; Lactococcus lactis; Diversity; Systems biology; Genotype; Protein; Dairy starter; 570
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Dhaisne, A. (2013). Analyse intégrative des déterminants de la spécificité organoleptique d'une souche de Lactococcus. lactis ssp. lactis dans sa fonction de ferment laitier : Integrative analysis of the organoleptic specificity of one Lactococcus lactis ssp lactis strain in its dairy leaven function. (Doctoral Dissertation). Toulouse, INSA. Retrieved from http://www.theses.fr/2013ISAT0052
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Dhaisne, Amandine. “Analyse intégrative des déterminants de la spécificité organoleptique d'une souche de Lactococcus. lactis ssp. lactis dans sa fonction de ferment laitier : Integrative analysis of the organoleptic specificity of one Lactococcus lactis ssp lactis strain in its dairy leaven function.” 2013. Doctoral Dissertation, Toulouse, INSA. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2013ISAT0052.
MLA Handbook (7th Edition):
Dhaisne, Amandine. “Analyse intégrative des déterminants de la spécificité organoleptique d'une souche de Lactococcus. lactis ssp. lactis dans sa fonction de ferment laitier : Integrative analysis of the organoleptic specificity of one Lactococcus lactis ssp lactis strain in its dairy leaven function.” 2013. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Dhaisne A. Analyse intégrative des déterminants de la spécificité organoleptique d'une souche de Lactococcus. lactis ssp. lactis dans sa fonction de ferment laitier : Integrative analysis of the organoleptic specificity of one Lactococcus lactis ssp lactis strain in its dairy leaven function. [Internet] [Doctoral dissertation]. Toulouse, INSA; 2013. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2013ISAT0052.
Council of Science Editors:
Dhaisne A. Analyse intégrative des déterminants de la spécificité organoleptique d'une souche de Lactococcus. lactis ssp. lactis dans sa fonction de ferment laitier : Integrative analysis of the organoleptic specificity of one Lactococcus lactis ssp lactis strain in its dairy leaven function. [Doctoral Dissertation]. Toulouse, INSA; 2013. Available from: http://www.theses.fr/2013ISAT0052
25.
Naze, Sebastien.
Multiscale Computational Modeling of Epileptic Seizures : from macro to microscopic dynamics : Role of multiple affordances in the selection and the control of the driver’s action while attempting to cross an intersection.
Degree: Docteur es, Neurosciences, 2015, Aix Marseille Université
URL: http://www.theses.fr/2015AIXM4023
► L’évaluation expérimentale des mécanismes de l’initiation, de la propagation, et de la fin des crises d’épilepsie est un problème complexe. Cette thèse consiste en le…
(more)
▼ L’évaluation expérimentale des mécanismes de l’initiation, de la propagation, et de la fin des crises d’épilepsie est un problème complexe. Cette thèse consiste en le développement d’un modèle de réseau de neurones aux caractéristiques biologiques pertinentes à la compréhension des mécanismes de genèse et de propagation de crises d’épilepsie. Nous démontrons que les décharges de type pointes ondes peuvent être générées par les neurones inhibiteurs seuls, tandis que les décharges rapides sont dues en grande partie aux neurones excitateurs. Nous concluons que les variations lentes d’excitabilité globale du système, dues aux fluctuations du milieu extracellulaire, et les interactions électro-tonique par jonctions communicantes sont les facteurs favorisant la genèse de crise localement, tandis qu’à plus large échelle spatiale les communications synaptiques excitatrices et le couplage extracellulaire qui participe davantage à la propagation des crises d’une région du cerveau à une autre.
This thesis consists in the development of a network model of spiking neurons and the systematic investigation of conditions under which the network displays the emergent dynamic behaviors known from the Epileptor, a well-investigated abstract model of epileptic neural activity. We find that exogenous fluctuations from extracellular environment and electro-tonic couplings between neurons play an essential role in seizure genesis. We demonstrate that spike-waves discharges, including interictal spikes, can be generated primarily by inhibitory neurons only, whereas excitatory neurons are responsible for the fast discharges during the wave part. We draw the conclusion that slow variations of global excitability, due to exogenous fluctuations from extracellular environment, and gap junction communication push the system into paroxysmal regimes locally, and excitatory synaptic and extracellular couplings participate in seizure spread globally across brain regions.
Advisors/Committee Members: Jirsa, Viktor K. (thesis director).
Subjects/Keywords: Epilepsie; Neurosciences computationnelles; Réseau de neurones; Systèmes dynamiques; Biologie theorique; Epilepsy; Computational neuroscience; Neural networks; Dynamical systems; Theoretical biology; 612
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Naze, S. (2015). Multiscale Computational Modeling of Epileptic Seizures : from macro to microscopic dynamics : Role of multiple affordances in the selection and the control of the driver’s action while attempting to cross an intersection. (Doctoral Dissertation). Aix Marseille Université. Retrieved from http://www.theses.fr/2015AIXM4023
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Naze, Sebastien. “Multiscale Computational Modeling of Epileptic Seizures : from macro to microscopic dynamics : Role of multiple affordances in the selection and the control of the driver’s action while attempting to cross an intersection.” 2015. Doctoral Dissertation, Aix Marseille Université. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2015AIXM4023.
MLA Handbook (7th Edition):
Naze, Sebastien. “Multiscale Computational Modeling of Epileptic Seizures : from macro to microscopic dynamics : Role of multiple affordances in the selection and the control of the driver’s action while attempting to cross an intersection.” 2015. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Naze S. Multiscale Computational Modeling of Epileptic Seizures : from macro to microscopic dynamics : Role of multiple affordances in the selection and the control of the driver’s action while attempting to cross an intersection. [Internet] [Doctoral dissertation]. Aix Marseille Université 2015. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2015AIXM4023.
Council of Science Editors:
Naze S. Multiscale Computational Modeling of Epileptic Seizures : from macro to microscopic dynamics : Role of multiple affordances in the selection and the control of the driver’s action while attempting to cross an intersection. [Doctoral Dissertation]. Aix Marseille Université 2015. Available from: http://www.theses.fr/2015AIXM4023
26.
Noël, Floriane.
Systems Level Analysis of Immune Cell Subsets and Intercellular Communication Networks in Human Breast Cancer : Analyse systémique des sous-populations de cellules immunitaires et réseaux de communication intercellulaires dans les tumeurs du sein humaines.
Degree: Docteur es, Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie, 2018, Université Paris-Saclay (ComUE)
URL: http://www.theses.fr/2018SACLS418
► La communication intercellulaire est à la base de l'organisation d'ordre supérieur observée dans les tissus, les organes et l'organisme. Comprendre la communication intercellulaire et ses…
(more)
▼ La communication intercellulaire est à la base de l'organisation d'ordre supérieur observée dans les tissus, les organes et l'organisme. Comprendre la communication intercellulaire et ses mécanismes sous-jacents qui sont impliqués dans le cancer est essentiel. Le microenvironnement des tumeurs du sein est composé d'une grande diversité cellulaire, telle que les cellules endothéliales, stromales ou immunitaires, qui peuvent influencer la progression tumorale ainsi que la réponse au traitement. Parmi les différentes populations de cellules immunitaires, les sous-populations de cellules dendritiques (DCs) intègrent les signaux du microenvironnement puis joue un rôle critique en orchestrant le développement d’une réponse immunitaire spécifique par activation des lymphocytes T. Cependant, les différentes fonctions de ces sous-populations et leurs interactions au sein du microenvironnement tumoral restent mal décrites. L’objectif principal de ma thèse a été de comprendre l'impact du microenvironnement tumorale du sein sur les sous-populations de DCs par analyse systémique. Nous avons utilisé le séquençage de l'ARN pour analyser systématiquement les transcriptomes des pré-DC plasmacytoïdes infiltrant les tumeurs (pDC), les populations cellulaires enrichies pour les DC classiques de type 1 (cDC1e), les DC classiques de type 2, les DC CD14+ et les monocytes-macrophages chez des patientes atteintes de cancer primitif du sein luminal et cancer du sein triple négatif. Nous avons constaté que la reprogrammation transcriptionnelle des cellules présentatrices d’antigène infiltrant la tumeur est spécifique à un sous-ensemble. Ces résultats suggèrent une interaction complexe entre l'ontogenèse et l'empreinte tissulaire dans le conditionnement de la diversité des DCs et de leur fonction dans le cancer.En second lieu, j'ai cherché à étudier les communications intercellulaires afin de comprendre comment les cellules intègrent les signaux de leur environnement. Nous avons développé ICELLNET, un outil pour reconstruire les réseaux de communication intercellulaires. Cette méthode quantitative originale, intégrant les interactions ligand-récepteur et l'expression génique spécifique à un type cellulaire, peut être appliquée automatiquement à tous profils transcriptomiques de population cellulaire, que ce soit dans divers contextes pathologiques ou d’autres domaines de la biologie.
Cell-to-cell communication is at the basis of the higher order organisation observed in tissues, organs, and organism. Understanding cell-to-cell communication, and its underlying mechanisms that drive the development of cancer is essential. Breast tumor microenvironment (TME) is composed of a great cellular diversity, such as endothelial, stromal or immune cells that can influence tumor progression as well as its response to treatment. Among the different immune cell populations, dendritic cells (DCs) subsets integrate signals from their microenvironment and are subsequently essential in orchestrating specific immune response through T cell activation. However,…
Advisors/Committee Members: Soumelis, Vassili (thesis director).
Subjects/Keywords: Biologie des systèmes; Immunologie; Transcriptome; Immunité antitumorale; Cellules dendritiques; Systems biology; Immunology; Transcriptome; Anti-tumor immunity,; Dendritic cells
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Noël, F. (2018). Systems Level Analysis of Immune Cell Subsets and Intercellular Communication Networks in Human Breast Cancer : Analyse systémique des sous-populations de cellules immunitaires et réseaux de communication intercellulaires dans les tumeurs du sein humaines. (Doctoral Dissertation). Université Paris-Saclay (ComUE). Retrieved from http://www.theses.fr/2018SACLS418
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Noël, Floriane. “Systems Level Analysis of Immune Cell Subsets and Intercellular Communication Networks in Human Breast Cancer : Analyse systémique des sous-populations de cellules immunitaires et réseaux de communication intercellulaires dans les tumeurs du sein humaines.” 2018. Doctoral Dissertation, Université Paris-Saclay (ComUE). Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2018SACLS418.
MLA Handbook (7th Edition):
Noël, Floriane. “Systems Level Analysis of Immune Cell Subsets and Intercellular Communication Networks in Human Breast Cancer : Analyse systémique des sous-populations de cellules immunitaires et réseaux de communication intercellulaires dans les tumeurs du sein humaines.” 2018. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Noël F. Systems Level Analysis of Immune Cell Subsets and Intercellular Communication Networks in Human Breast Cancer : Analyse systémique des sous-populations de cellules immunitaires et réseaux de communication intercellulaires dans les tumeurs du sein humaines. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2018. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2018SACLS418.
Council of Science Editors:
Noël F. Systems Level Analysis of Immune Cell Subsets and Intercellular Communication Networks in Human Breast Cancer : Analyse systémique des sous-populations de cellules immunitaires et réseaux de communication intercellulaires dans les tumeurs du sein humaines. [Doctoral Dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018SACLS418
27.
Robisson, Benoit.
Méthodes de classification de réseaux d'intéractions protéine-protéine et évaluations pour l'étude de la fonction : Clustering methods of protein-protein interactions networks and evaluations for functional studies.
Degree: Docteur es, Génomique et bioinformatique, 2013, Aix Marseille Université
URL: http://www.theses.fr/2013AIXM4077
► Le fonctionnement de tout organisme vivant repose sur l'activité, ou fonction, des protéines présentes dans les cellules. Sachant que les protéines travaillent en équipe, donc…
(more)
▼ Le fonctionnement de tout organisme vivant repose sur l'activité, ou fonction, des protéines présentes dans les cellules. Sachant que les protéines travaillent en équipe, donc interagissent physiquement pour assurer leurs fonctions, il est naturel d'étudier la fonction des protéines à travers leurs interactions.Grâce au développement de techniques d'identification d'interactions entre protéines, des cartes d'interactions ont été construites, et leur analyse avec des méthodes de classification permet une meilleur compréhension de la fonction des protéines au sein des cellules. Cependant, le développement de nouvelles méthodes de classification et leur évaluation est indispensable pour répondre aux nouvelles questions biologiques posées. Ce travail est basé sur le développement de deux méthodes de classification, qui sont évaluées au niveau méthodologique et biologique, les méthodes d'évaluation elles-mêmes étant finalement questionnées.
All living organisms depend of the activity, or function, of proteins present in the cells. Knowing that proteins work as a team, so physically interact to perform their functions, it is natural to study protein function through their interactions.With the development of techniques to identify protein interactions, interactions maps were built, and their analysis with clustering methods led to a better understanding of protein functions within cells. However, the development of new clustering methods and their evaluation is essential to answer to new biological questions.This work is based on the development of two clustering methods, which are methodologically and biologically evaluated, the evaluation methods themselves being finally questioned.
Advisors/Committee Members: Brun, Christine (thesis director).
Subjects/Keywords: Interaction protein-protein; Fonction; Classification; Évaluation; Biologie des systèmes; Protein-protein interaction; Function; Clustering; Evaluation; Systems biology; 576
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APA (6th Edition):
Robisson, B. (2013). Méthodes de classification de réseaux d'intéractions protéine-protéine et évaluations pour l'étude de la fonction : Clustering methods of protein-protein interactions networks and evaluations for functional studies. (Doctoral Dissertation). Aix Marseille Université. Retrieved from http://www.theses.fr/2013AIXM4077
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Robisson, Benoit. “Méthodes de classification de réseaux d'intéractions protéine-protéine et évaluations pour l'étude de la fonction : Clustering methods of protein-protein interactions networks and evaluations for functional studies.” 2013. Doctoral Dissertation, Aix Marseille Université. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2013AIXM4077.
MLA Handbook (7th Edition):
Robisson, Benoit. “Méthodes de classification de réseaux d'intéractions protéine-protéine et évaluations pour l'étude de la fonction : Clustering methods of protein-protein interactions networks and evaluations for functional studies.” 2013. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Robisson B. Méthodes de classification de réseaux d'intéractions protéine-protéine et évaluations pour l'étude de la fonction : Clustering methods of protein-protein interactions networks and evaluations for functional studies. [Internet] [Doctoral dissertation]. Aix Marseille Université 2013. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2013AIXM4077.
Council of Science Editors:
Robisson B. Méthodes de classification de réseaux d'intéractions protéine-protéine et évaluations pour l'étude de la fonction : Clustering methods of protein-protein interactions networks and evaluations for functional studies. [Doctoral Dissertation]. Aix Marseille Université 2013. Available from: http://www.theses.fr/2013AIXM4077
28.
Aravena Duarte, Andrés Octavio.
Probabilistic and constraint based modelling to determine regulation events from heterogeneous biological data : Modélisation probabiliste ou à base de contraintes pour déterminer des régulations à partir de données biologiques hétérogènes.
Degree: Docteur es, Informatique, 2013, Rennes 1; Universidad de Chile
URL: http://www.theses.fr/2013REN1S151
► Cette thèse propose une méthode pour construire des réseaux de régulations causales réalistes, qui a un taux de faux positifs inférieur aux méthodes traditionnelles. Cette…
(more)
▼ Cette thèse propose une méthode pour construire des réseaux de régulations causales réalistes, qui a un taux de faux positifs inférieur aux méthodes traditionnelles. Cette approche consiste à intégrer des informations hétérogènes à partir de deux types de prédictions de réseau pour déterminer une explication causale des gènes co-exprimés. Ce processus d'intégration se modélise par un problème d'optimisation combinatoire, de complexité NP-difficile. Nous proposons une approche heuristique pour déterminer une solution approchée en un temps d'exécution raisonnable. Nos expérimentations montrent que, pour l'espèce modèle E. coli, le réseau de régulation résultant de l'application de cette méthode a une précision supérieure à celle construite avec des outils traditionnels. La bactérie Acidithiobacillus ferrooxidans présente des défis importants pour la détermination expérimentale de son réseau de régulation. En utilisant les outils que nous avons développés, nous proposons un réseau de régulation putatif et analysons la pertinence de ses régulateurs centraux. Dans une deuxième partie de cette thèse, nous explorons la façon dont ces relations de régulation se manifestent, en développant une méthode pour compléter un réseau de régulation lié à la maladie d'Alzheimer. Enfin, nous abordons le problème mathématique de la conception de la sonde de puces à ADN. Nous concluons que, pour prévoir pleinement les dynamiques d'hybridation, nous avons besoin d'une fonction d'énergie modifiée pour les structures secondaires des molécules d'ADN attachées en surface et proposons un schéma pour la détermination de cette fonction.
This thesis proposes a method to build realistic causal regulatory networks hat has lower false positive rate than traditional methods. The first contribution of this thesis is to integrate heterogeneous information from two types of network predictions to determine a causal explanation of the observed gene co-expression. The second contribution is to model this integration as a combinatorial optimization problem. We demonstrate that this problem belongs to the NP-hard complexity class. The third contribution is the proposition of a heuristic approach to have an approximate solution in a practical execution time. Our evaluation shows that the E.coli regulatory network resulting from the application of this method has a higher accuracy than the putative one built with traditional tools. The bacterium Acidithiobacillus ferrooxidans is particularly challenging for the experimental determination of its regulatory network. Using the tools we developed, we propose a putative regulatory network and analyze it to rank the relevance of central regulators. In a second part of this thesis we explore how these regulatory relationships are manifested in a case linked to human health, developing a method to complete a linked to Alzheimer 's disease network. As an addendum we address the mathematical problem of microarray probe design. We conclude that, to fully predict the hybridization dynamics, we need a modified energy…
Advisors/Committee Members: Siegel, Anne (thesis director), Maass, Alejandro (thesis director).
Subjects/Keywords: Bioinformatique; Biologie des systèmes; Réseau de régulations génétiques; Modélisation; Reconstruction de réseau; Bioinformatics; Systems biology; Gene regulation network; Modelling; Network reconstruction
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Aravena Duarte, A. O. (2013). Probabilistic and constraint based modelling to determine regulation events from heterogeneous biological data : Modélisation probabiliste ou à base de contraintes pour déterminer des régulations à partir de données biologiques hétérogènes. (Doctoral Dissertation). Rennes 1; Universidad de Chile. Retrieved from http://www.theses.fr/2013REN1S151
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Aravena Duarte, Andrés Octavio. “Probabilistic and constraint based modelling to determine regulation events from heterogeneous biological data : Modélisation probabiliste ou à base de contraintes pour déterminer des régulations à partir de données biologiques hétérogènes.” 2013. Doctoral Dissertation, Rennes 1; Universidad de Chile. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2013REN1S151.
MLA Handbook (7th Edition):
Aravena Duarte, Andrés Octavio. “Probabilistic and constraint based modelling to determine regulation events from heterogeneous biological data : Modélisation probabiliste ou à base de contraintes pour déterminer des régulations à partir de données biologiques hétérogènes.” 2013. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Aravena Duarte AO. Probabilistic and constraint based modelling to determine regulation events from heterogeneous biological data : Modélisation probabiliste ou à base de contraintes pour déterminer des régulations à partir de données biologiques hétérogènes. [Internet] [Doctoral dissertation]. Rennes 1; Universidad de Chile; 2013. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2013REN1S151.
Council of Science Editors:
Aravena Duarte AO. Probabilistic and constraint based modelling to determine regulation events from heterogeneous biological data : Modélisation probabiliste ou à base de contraintes pour déterminer des régulations à partir de données biologiques hétérogènes. [Doctoral Dissertation]. Rennes 1; Universidad de Chile; 2013. Available from: http://www.theses.fr/2013REN1S151
Université de Lorraine
29.
Batista, Levy.
Identification de systèmes dynamiques linéaires à effets mixtes : applications aux dynamiques de populations cellulaires : Mixed effects dynamical linear system identification : applications to cell population dynamics.
Degree: Docteur es, Automatique, Traitement du Signal et des Images, Génie Informatique, 2017, Université de Lorraine
URL: http://www.theses.fr/2017LORR0224
► L’identification de systèmes dynamiques est une approche de modélisation fondée uniquement sur la connaissance des signaux d’entrée et de sortie de plus en plus utilisée…
(more)
▼ L’identification de systèmes dynamiques est une approche de modélisation fondée uniquement sur la connaissance des signaux d’entrée et de sortie de plus en plus utilisée en biologie. Dans ce même domaine d’application, des plans d’expériences sont souvent appliqués pour tester les effets de facteurs qualitatifs sur la réponse et chaque expérience est répétée plusieurs fois pour estimer la reproductibilité des résultats. Dans un objectif d’inférence, il est important de prendre en compte dans la procédure de modélisation les variabilités expliquées (effets fixes) et inexpliquées (effets aléatoires) entre les réponses individuelles. Une solution consiste à utiliser des modèles à effets mixtes mais jusqu’à présent il n’existe aucune approche similaire dans la communauté automaticienne de l’identification de systèmes. L’objectif de la thèse est de combler ce manque grâce à l’utilisation de structures de modèle hiérarchiques introduisant des effets mixtes au sein des représentations polynomiales boites noires de systèmes dynamiques linéaires. Une nouvelle méthode d’estimation des paramètres adaptée aussi bien à des structures simples comme ARX qu’à des structures plus complètes comme celle de Box-Jenkins est développée. Une solution au calcul de la matrice d’information de Fisher est également proposée. Finalement, une application à trois cas d’étude en biologie a permis de valider l’interêt pratique de l’approche d’identification de populations de systèmes dynamiques
System identification is a data-driven input-output modeling approach more and more used in biology and biomedicine. In this application context, methods of experimental design are often used to test effects of qualitative factors on the response and each assay is always replicated to estimate the reproducibility of outcomes. The inference of the modeling conclusions to the whole population requires to account within the modeling procedure for the explained variability (fixed effects) and the unexplained variabilities (random effects) between the individual responses. One solution consists in using mixed effects models but up to now no similar approach exists in the system identification literature. The objective of this thesis is to fill this gap by using hierarchical model structures introducing mixed effects within polynomial black-box representations of linear dynamical systems. A new method is developed to estimate parameters of model structures such as ARX or Box-Jenkins. A solution is also proposed to compute the Fisher’s matrix. Finally, three application studies are carried out and emphasize the practical relevance of the proposed approach to identify populations of dynamical systems
Advisors/Committee Members: Bastogne, Thierry (thesis director), Djermoune, El-Hadi (thesis director).
Subjects/Keywords: Identification de systèmes; Systèmes dynamiques; Effets mixtes; Modèles hiérarchiques; Biologie; System identification; Dynamical systems; Mixed effects; Hierarchical models; Biology; 629.8; 003.1
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Batista, L. (2017). Identification de systèmes dynamiques linéaires à effets mixtes : applications aux dynamiques de populations cellulaires : Mixed effects dynamical linear system identification : applications to cell population dynamics. (Doctoral Dissertation). Université de Lorraine. Retrieved from http://www.theses.fr/2017LORR0224
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Batista, Levy. “Identification de systèmes dynamiques linéaires à effets mixtes : applications aux dynamiques de populations cellulaires : Mixed effects dynamical linear system identification : applications to cell population dynamics.” 2017. Doctoral Dissertation, Université de Lorraine. Accessed March 01, 2021.
http://www.theses.fr/2017LORR0224.
MLA Handbook (7th Edition):
Batista, Levy. “Identification de systèmes dynamiques linéaires à effets mixtes : applications aux dynamiques de populations cellulaires : Mixed effects dynamical linear system identification : applications to cell population dynamics.” 2017. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Batista L. Identification de systèmes dynamiques linéaires à effets mixtes : applications aux dynamiques de populations cellulaires : Mixed effects dynamical linear system identification : applications to cell population dynamics. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université de Lorraine; 2017. [cited 2021 Mar 01].
Available from: http://www.theses.fr/2017LORR0224.
Council of Science Editors:
Batista L. Identification de systèmes dynamiques linéaires à effets mixtes : applications aux dynamiques de populations cellulaires : Mixed effects dynamical linear system identification : applications to cell population dynamics. [Doctoral Dissertation]. Université de Lorraine; 2017. Available from: http://www.theses.fr/2017LORR0224
Freie Universität Berlin
30.
Marashi, Sayed-Amir.
Constraintbasierte Analyse von Unterstrukturen metabolischer Netzwerke.
Degree: 2011, Freie Universität Berlin
URL: https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13697
► Constraintbasierte Methoden (CBM) sind vielversprechende Werkzeuge für die Analyse von metabolischen Netzwerken, da sie keine detaillierte Kenntnis der biochemischen Reaktionen verlangen. Einige dieser Methoden verlangen…
(more)
▼ Constraintbasierte Methoden (CBM) sind vielversprechende Werkzeuge für die
Analyse von metabolischen Netzwerken, da sie keine detaillierte Kenntnis der
biochemischen Reaktionen verlangen. Einige dieser Methoden verlangen nur
Informationen über die stöchiometrischen Koeffizienten der Reaktionen und
deren Reversibilitäts-Typus, d.h. Einschränkungen für Steady-State-
Bedingungen. Dennoch haben CBM ihre eigenen Grenzen. Zum Beispiel können diese
Methoden empfindlich auf fehlende Informationen in den Modellen reagieren.
Darüber hinaus können sie bei der Analyse von genomweiten metabolischen
Modellen langsam sein. Deshalb ziehen es einige Studien vor, statt kompletten
Modellen Substrukturen von Netzwerken zu untersuchen. Andere Studien
konzentrieren sich auf eine bessere Implementierung der CBM. In Kapitel 2 wird
die Empfindlichkeit der Flusskopplungsanalyse (FCA) auf fehlende Reaktionen
untersucht. Genomweite metabolische Rekonstruktionen sind umfassende, aber
dennoch unvollständige, Modelle von realen metabolischen Netzwerken. Während
FCA sich als geeignete Methode zur Analyse von metabolischen Beziehungen und
zur Erfassung funktionell verwandter Reaktionen in solchen Modellen bewährt
hat, ist wenig über die Auswirkungen der fehlenden Reaktionen auf die
Genauigkeit der FCA bekannt. Fehlende Reaktionen sind äquivalent mit dem
Löschen von Reaktionen oder dem Löschen von Spalten der stöchiometrischen
Matrix. Basierend auf einer alternativen Charakterisierung der
Flusskopplungsbeziehungen mithilfe von elementaren Flussmodi untersuchen wir
die Veränderungen, die fehlende Reaktionen in Flusskopplungsbeziehungen
bewirken. Insbesondere zeigen wir, dass zwei ungekoppelte Reaktionen in einem
metabolischen Netzwerk als gerichtet, teilweise oder vollständig gekoppelt in
einer unvollständigen Version des gleichen Netzwerks wahrgenommen werden
können. Sogar eine einzige fehlende Reaktion kann zu erheblichen Veränderungen
der Flusskopplungsbeziehungen führen. Bei zwei aufeinander folgenden E. coli-
genomweiten Netzwerken werden viele vollständig gekoppelte Reaktionen im
unvollständigen Netzwerk zu gerichtet gekoppelten oder sogar ungekoppelten
Paaren in kompletteren Rekonstruktionen. In diesem Zusammenhang haben wir
festgestellt, dass die Genexpressionskorrelationswerte deutlich höher für
solche Paare waren, die vollständig gekoppelt blieben, als bei ungekoppelten
oder gerichtet gekoppelten Paaren. Unsere Studie zeigt eindeutig, dass FCA-
Ergebnisse tatsächlich empfindlich auf fehlende Reaktionen reagieren. Da die
derzeit verfügbaren genomweiten metabolischen Modelle unvollständig sind,
empfehlen wir, FCA-Ergebnisse mit Vorsicht zu verwenden. In Kapitel 3 wird ein
verwandtes Problem betrachtet. Aufgrund der Größe von genomweiten
metabolischen Netzwerken werden in einigen Studien Subsysteme analysiert,
statt der ursprünglichen genomweiten Modelle. Dies entspricht der Streichung
einiger Zeilen aus der stöchiometrischen Matrix oder auch der Behandlung
einiger interner Metabolite als extern. Wir zeigen mathematisch, dass die
Analyse eines…
Advisors/Committee Members: m (gender), Prof. Dr. Alexander Bockmayr (firstReferee), Prof. Dr. Ina Koch (furtherReferee).
Subjects/Keywords: Systems Biology; Metabolic Network; Constraint-based Analysis; 500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie; 500 Naturwissenschaften und Mathematik::510 Mathematik
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APA (6th Edition):
Marashi, S. (2011). Constraintbasierte Analyse von Unterstrukturen metabolischer Netzwerke. (Thesis). Freie Universität Berlin. Retrieved from https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13697
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Marashi, Sayed-Amir. “Constraintbasierte Analyse von Unterstrukturen metabolischer Netzwerke.” 2011. Thesis, Freie Universität Berlin. Accessed March 01, 2021.
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13697.
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
MLA Handbook (7th Edition):
Marashi, Sayed-Amir. “Constraintbasierte Analyse von Unterstrukturen metabolischer Netzwerke.” 2011. Web. 01 Mar 2021.
Vancouver:
Marashi S. Constraintbasierte Analyse von Unterstrukturen metabolischer Netzwerke. [Internet] [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2011. [cited 2021 Mar 01].
Available from: https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13697.
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Council of Science Editors:
Marashi S. Constraintbasierte Analyse von Unterstrukturen metabolischer Netzwerke. [Thesis]. Freie Universität Berlin; 2011. Available from: https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13697
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
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