Des informaticiens de l’Université d’Harvard ont développé un modèle permettant d’étudier l’arrangement des réseaux de tissus créés par les divisions cellulaires. Le modèle s’intéresse à la topologie des tissus, à la façon dont les cellules se connectent entre elles et à la compréhension de la création de ce réseau de connectivité. "A partir d’une stratégie de division cellulaire donnée, même si les cellules se divisent au hasard, une ‘signature’ très prévisible apparait au niveau du tissu" affirme le professeur Radhika Nagpal.
Le nouveau modèle pourrait apporter de nouveaux éclairages à la compréhension de la façon dont les systèmes multicellulaires s’organisent à partir de comportements aléatoires en apparence et pourrait aider les chercheurs tentant d’émuler artificiellement des systèmes biologiques complexes.
En utilisant leur modèle informatique, le professeur Nagpal et ses collègues ont démontré que la régularité d’un tissu peut servir d’indicateur des propriétés du mécanisme de division cellulaire. Même avec les techniques d’imagerie modernes, il n’est pas possible de "demander" directement à la cellule comment elle a décidé de se diviser. L’outil informatique permet lui d’avancer et d’éliminer des hypothèses sur la division cellulaire.
Les chercheurs envisagent d’utiliser ce nouveau modèle pour détecter et étudier les mutations qui affectent de façon néfaste les processus de divisions cellulaires des épithélia [1] et qui peuvent engendrer des cancers. Ils espèrent pouvoir être capable d’utiliser un jour leur modèle pour aider à la compréhension d’autres types de réseaux cellulaires naturels, des tissus aux formations géologiques. Et, en s’inspirant de la nature, ils pourraient concevoir des réseaux informatiques plus robustes.
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Modélisation informatique des divisions cellulaires – France-Science
Les insectes ravageurs constituent depuis longtemps une menace sérieuse pour
l’agriculture dans plusieurs régions du monde. En particulier, les criquets pèlerins (Schis-
tocerca Gregaria) sont les plus redoutés à cause des dégâts colossaux qu’ils peuvent
infliger à une large variété de cultures. Ces derniers, dans leur milieu de reproduction et
un ensemble de paramètres climatiques, peuvent être assimilés à un système biophysique.
Un système biophysique associe plusieurs composants caractérisés par leur complexité
propre et celle de leurs interactions. Par exemple la pluie apporte de l’humidité et le
développement du couvert végétal qui sont critiques dans la dynamique de population
du criquet pèlerin. Ces systèmes biophysiques peuvent être contrôlés par divers moyens,
dont un réseau de surveillance couplant des capteurs sans fil. L’intégration des systèmes
biophysiques et des réseaux d’observation peut être un des faits majeurs de cette dé-
cennie. Elle permet un échange entre les processus cycliques physiques et les systèmes
d’information. Ces derniers permettent de collecter et de traiter les données de terrain et
peuvent aussi agir sur le système physique par le biais de boucles rétro-actives. Cette
intégration a été possible grâce aux avancées technologiques notées dans les domaines
de la micro électronique et de la transmission sans fil. On la trouve dans des domaines
émergents tels que l’agriculture fine.
Modélisation cellulaire et simulation physique ..pdf