Objectifs

L'objectif de BaSysBio est de produire des données quantitatives sur les composants du réseau à tous les niveaux du flux d’information afin de comprendre, au niveau du système biologique, la régulation globale de la transcription des gènes dans les bactéries. Pour atteindre cet objectif, BaSysBiose concentrera sur le développement et l’adaptation de technologies à haut débit dans le but de faciliter les mesures quantitatives, en conjonction avec le développement et la validation de méthodologies informatiques de biologie systémique afin de permettre l’interprétation quantitative des données et de révéler les principes sous-jacents des interactions régulatrices des réseaux. Des données expérimentales seront produites dans la bactérie modèle à Gram-positif Bacillus subtilis avec deux objectifs spécifiques :

Déceler la structure globale de régulation du métabolisme chez B. subtilis afin de comprendre comment la régulation transcriptionnelle est intégrée aux autres niveaux de control.
Acquérir les connaissances de nature quantitative des réponses de transcription cellulaire en condition imitant la pathogénèse et appliquer ces connaissances ainsi que la stratégie d’intégration de l’expérimental et du modèle développée chez l’organisme bactérien modèle afin de comprendre les réseaux régulateurs qui contrôlent la pathogénèse chez les bactéries phylogénétiquement proches et responsables de maladies tels que Bacillus anthracis et Staphylococcus aureus.

L’ambition de BaSysBio est de comprendre les principes généraux, ainsi que les détails mécanistiques des réseaux régulateurs et d’aboutir à des découvertes et des applications clés par la biologie systémique. L’effet d’intégration engendré par une concentration des ressources au niveau européen est un élément important et critique pour le succès de BaSysBio. Le développement et l’utilisation en commun de méthodologies, procédures et outils standardisés génèreront une base de données unique et d’envergure qui permettra potentiellement de parvenir à une compréhension à un niveau global du contrôle génétique dans les bactéries.

La stratégie itérative théorique/expérimentale de BaSysBio fournissant des données quantitatives sur les étapes régulatrices au sein du flux d’informations de l’ADN jusqu’au phénotype, pourra s’appliquer à de multiples processus cellulaires. Ceci permettra la construction de modèles mécanistiques intégrant les composants régulateurs généraux et leurs interactions combinées à une échelle globale, conduisant potentiellement à des modèles in silico simulant le comportement dynamique de la cellule entière. En élaborant de nouveaux concepts en modélisation informatique, BaSysBio fournira des nouvelles approches pour comprendre la complexité biologique et révéler des propriétés encore inconnues à ce jour des systèmes biologiques dynamiques, ouvrant ainsi de nouveaux horizons d’investigation pour la biologie expérimentale. Enfin, les nouvelles connaissances et la stratégie intégrative de l’expérience et du modèle « integrated modelling/experiments strategy» développées par BaSysBio pourra s’appliquer à d’autres micro-organismes et contribuera à la compréhension du control global de la pathogénèse, conduisant potentiellement à de nouvelles stratégies pour combattre les bactéries responsables de maladies.