Présentation du Laboratoire

Affiliation

La laboratoire possède trois affiliations

La laboratoire est également une composante de la Fédération de recherche en Mathématiques d'Évry Val d'Essonne (FR 3409).

En bref

Notre unité a été créée à l’initiative du CNRS, qui souhaitait voir s’implanter un laboratoire de Mathématiques dans la Génopole, alors dans ses débuts. Le Directeur Scientifique Adjoint pour les Mathématiques de l’époque, Jean-Michel Lemaire, a demandé à Bernard Prum de monter ce nouveau laboratoire. En janvier 2010, Christophe Ambroise a repris la direction du laboratoire qui s’est peu à peu étoffé et atteindra, au 1er septembre 2010, 19 titulaires :

  • 3 chercheurs : Catherine Matias (CR1, CNRS), Ivan Laprevotte (CR1 Inserm) et Alex Grossmann (DR1 CNRS) ;
  • 13 enseignants-chercheurs : Christophe Ambroise (PR Évry), Étienne Birmelé (MCF Évry), Pierre Brézellec (MCF Versailles), Julien Chiquet (MCF, Evry) Cécile Cot (MCF, Évry), Cyril Dalmasso (MdC, Évry), Claudine Devauchelle (MCF, Évry), Yolande Diaz (MCF Évry), Florence Muri (MCF, Paris V), Bernard Prum (PR, Évry), Carène Rizzon (MCF, Évry), Marie-Luce Taupin (PR, Évry) et Anne-Sophie Tocquet (MCF Évry) ;
  • 2 ingénieurs : Maurice Baudry (AI, INRA) et Gilles Grasseau (IR CNRS) ;
  • 1 gestionnaire CNRS, Michèle Ilbert.

Il convient d’ajouter :

  • 1 post-doc : Pierre Neuvial (CNRS, début septembre 2010),
  • 1 ATER : Pierre Latouche
  • 7 thésards : Mathieu Bouaziz, Camille Charbonnier, Marine Jeanmougin, Marius Kwemou, Van Hanh Nguyen, Jonathan Plassais, Justin Whalley.
  • chaque année nous accueillons entre 5 et 8 stagiaires de natures diverses.

L’organisation du laboratoire s’articule désormais autour de deux équipes de recherche entre lesquelles les interactions sont nombreuses.

Ses missions

Notre but est de développer des méthodes originales pour l’analyse de données biologiques, issues majoritairement de la biologie moléculaire.

Plus précisément, les progrès immenses de la technologie inondent les banques de données d’une information très riche et très variée, que la communauté scientifique n’est même plus à même d’exploiter raisonnablement. Un exemple illustre les changements d’échelle dans l’obtention des données : le Projet Génome Humain – auquel participait la Génopole d’Évry –, lancé en 1990, a mis 14 ans pour obtenir une séquence “complète” de ce génome. Les techniques modernes permettent de séquencer le génome d’un individu en… deux jours !

Par ailleurs ces données se diversifient : à côté des séquences chromosomiques on dispose de séquences protéiques, d’informations de plus en plus précises sur leurs conformations dans l’espace ; mais aussi de “données d’expression” relatant quels gènes sont actifs dans les différentes conditions d’existence, donc quelles protéines sont présentes – voire en quelle quantité ; on a aussi compris que les gènes-à-protéines ne sont pas les seuls et que d’autres produisent toutes sortes d’ARN (les ARN messagers, ribosomiques, de transfert, les “small”-ARN, …), dont la présence ou la quantité sont mesurées ; on est capable de mesurer directement certaines interactions entre protéines (CHIP-chips, par exemple) ou entre diverses molécules ; ajoutons d’une part les données phénotypiques (comment réagit l’organisme) et les données bibliographiques qui rassemblent tout ce qui précède.

Il est clair que l’information pertinente ne peut être tirée de cet amas de données que si :

  1. on dispose d’ordinateurs puissants pour stocker et classer l’information ;
  2. on dispose de méthodes extrêmement performantes pour les traiter.

On a donc besoin de méthodes, fondant des algorithmes rapides et efficaces et de telles méthodes doivent bien sûr être conçues, améliorées et mises en œuvre sur la base d’analyses statistiques appropriées.

Notre équipe est par nature une équipe de Mathématiques. Elle est – jusqu’à présent – évaluée par la Commission 01 (Mathématiques) du CNRS et par le Conseil Scientifique du Département MIA (Mathématiques et Informatique Appliquées) de l’INRA. Son fonctionnement est donc celui d’une équipe de Mathématiques, dont le but premier est de publier des “théorèmes” dans des revues, si possible de haut niveau, en Mathématiques, et d’intervenir dans des congrès et des colloques.

Mais c’est aussi une équipe que le CNRS a placée à l’interface avec la biologie. Comme toute équipe de Mathématiques Appliquées, elle a donc deux autres objectifs :

  1. rendre effectives et disponibles les méthodes élaborées théoriquement, c’est à dire implémenter des logiciels efficaces et conviviaux et promouvoir leur emploi par la communauté des biologistes ;
  2. interagir avec cette communauté, ce qui signifie accorder une importance aux résultats qui pourront être obtenus par les biologistes grâce à nos méthodes et nos logiciels ; en conséquence, il nous faut être à l’écoute de leurs problématiques et privilégier un développement ayant une pertinence pour le généticien à un développement menant à une belle théorie déconnectée de toute réalité.

Bien évidemment, le flux scientifique doit aller dans les deux sens, et cette démarche n’a de sens que si la résolution de problèmes de biologie induit en retour des développement internes à la discipline mathématique, à la démonstration de nouveaux résultats théoriques, à l’élaboration de nouvelles procédures validées par des démonstrations.

La cellule informatique

L’implémentation logicielle, la gestion du parc informatique (dont un cluster de douze processeurs), ainsi que le mise à disposition de capacités de calcul pour l’extérieur sont assurées par notre cellule informatique qui compte deux membres :

  • Gilles Grasseau, I.R. Cnrs, permet, de par ses compétences en programmation, que les innovations du Laboratoire se traduisent par des logiciels accessibles aux biologistes – chose à nos yeux plus essentielle que des articles.
  • Maurice Baudry, A.I. Inra, gère notre parc informatique, que ce soit au niveau système ou réseau ou que ce soit au niveau maintenance et jouvence. Son travail donne un confort inestimable à l’ensemble des chercheurs du laboratoire.

Notons que cette cellule est une CATI CNRS depuis 2005.

Insertion dans la recherche régionale

La Génopole

L’existence même de notre Laboratoire est due à la présence de Génopole. Cette institution est un GIP, dont l’Université d’Évry est l’un des membres fondateurs. Le Contrat Quadriennal de notre Université présente comme axe de toute première priorité le domaine de la génomique et de la post-génomique.

Notre laboratoire a été d’emblée positionné dans le dispositif de recherche de la Génopole et y est reconnu comme le Laboratoire de Statistique de référence : bien sûr il y a des statisticiens dans diverses composantes de Génopole (telles le Centre National de Séquençage ou le Centre de Génotypage), mais ils sont d’abord intéressés par l’usage correct et pertinent des méthodes statistiques, parfois par leur développement, rarement par les justifications mathématiques qu’elles demandent.

Notre insertion dans la Génopole est amplement reconnue par les collègues du site. L’avalanche de données permise par les avancées fantastiques de la technologie nous sollicite sans cesse – tout particulièrement sur l’inférence statistique des réseaux biologiques (régulation, métabolisme, …) et, avec l’ouverture de l’hôpital sud-francilien, sur les analyses liées à la thérapie génique et à la thérapie cellulaire.

Le groupe SSB (Statistics for System Biology)

Notre laboratoire est une composante du groupe SSB. Celui-ci réunit essentiellement trois laboratoires de la région parisienne :

  • notre laboratoire (Évry) ;
  • le laboratoire MIG (Mathématiques et Informatique pour la Génomique), unité propre de l’INRA, située sur le campus de Jouy-en-Josas, pour lequel on peut citer Sophie Schbath et François Rodolphe ;
  • le laboratoire de Statistique d’Agro-Paristech, dirigé par Jean-Jacques Daudin et Stéphane Robin.

Ce groupe se réunit une journée entière chaque mois. C’est l’occasion de tenir un séminaire où nous invitons des collègues d’autres instances, universitaires ou chercheurs, de province ou étrangers. Mais c’est aussi l’occasion d’échanges internes, d’exposés d’articles d’intérêt général (“journal club”) et de présentations de travaux en cours, tout spécialement de la part de thésards – qui profitent ainsi des critiques et des avis de tout le groupe.

Ce groupe sert aussi de cadre à des travaux communs :

  • un sous-groupe, dénommé ssb-net réunit, lui aussi une fois par mois, les collègues des trois sites travaillant sur l’inférence et l’analyse de réseaux génétiques
  • il a servi de cadre au travail de M. Hoebeke, ancien I.R. de notre laboratoire, pour participer à une mise à jour du logiciel R′Mes qui a été développé depuis une dizaine d’années – et qui est reconnu parmi les logiciels de traitement de séquences biologiques par des outils de chaînes de Markov cachées.

Adossement de l’enseignement

L’Université d’Évry Val d’Essonne attache beaucoup d’importance à “l’adossement” de l’enseignement de niveau master sur les laboratoires de recherche. Nous sommes actuellement fortement impliqué dans les masters suivants :

Au sein de l'Université d'Évry Val d'Essonne

  • Master GBI (Génie Biologique et informatique, spécialité du Master Sciences du Génome et des Organismes - Université d'Evry). Resp. C. Devauchelle, C. Rizzon.
  • Master GGS (Génomique et Génétique Statistique, spécialité du Master Sciences du Génome et des Organismes - Université d'Evry- Cohabilité avec l'Université Paris Sud) - Resp. Évry : V. Chaudru et M.-L. Taupin
  • Master Ingénierie Mathématique (Université d'Evry)
  • Master MSSB (Biologie Synthétique et Systémique, spécialité du Master Sciences du Génome et des Organismes - Université d'Evry)

Au sein d'autres universités

  • Master BIBS (Master de Bioinformatique et Biostatistiques d'Orsay)
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