Programmes biochimiques et algorithmes mixtes analogiques-digitaux dans la cellule
Résumé
In this chapter we take an IT perspective in seeking to understand how computation is carried out in the cell to maintain itself in its environment, process signals and make the decisions that determine its fate. The continuous nature of many protein interactions leads us to consider mixed analog-digital computation models, for which recent results in the theory of analog computability and complexity establish fundamental links with classical programming. We derive from these results a compiler of behavioural specifications into biochemical reactions which can be compared to natural circuits acquired through evolution. We illustrate this approach through the example of the MAPK signaling module which has a function of analog-digital converter in the cell, and through the cell cycle control.
Dans ce chapitre nous adoptons un point de vue d'informaticien pour chercher à comprendre les calculs qu'effectue la cellule pour se maintenir dans son environnement, traiter les signaux qu'elle capte, et prendre les décisions qui déterminent son destin. L'aspect continu de beaucoup d'interactions protéiques nous conduit à considérer des modes de calcul mixtes analogiques-digitaux, pour lesquels des résultats récents en théorie de la calculabilité et de la complexité analogique établissent des liens fondamentaux avec la programmation classique. Nous dérivons de ces résultats un compilateur de spécifications comportementales en systèmes de réactions biochimiques que l'on peut comparer aux circuits naturels résultats de l'évolution. Nous illustrons cette démarche par l'exemple du module de signalisation MAPK qui a une fonction de convertisseur analogique-digital dans la cellule, et par le contrôle du cycle cellulaire.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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