Thème : Réseaux de signalisation et de régulation : processus et méthodologies
Les avancées de la biologie moléculaire et cellulaire ont permis d'identifier de nombreux acteurs moléculaires, dont les multiples interactions forment la base des réseaux de régulation et de signalisation essentiels au destin des systèmes vivants. Le développement de méthodes innovantes en microscopie permet aujourd'hui d'observer l'orchestration de ces interactions en temps réel dans des cellules vivantes. La modélisation mathématique éclaire les comportements dynamiques des boucles de rétroaction qui organisent ces réseaux. Appréhender les circuits moléculaires de la signalisation cellulaire par une approche systémique combinant ces différentes approches permet non seulement de prendre en compte leur complexité inhérente mais de penser leurs caractéristiques essentielles telles que leur topologie, leur robustesse et leur dynamique.
Cependant, nous ne disposons encore que de réponses partielles à des questions essentielles portant par exemple sur l'adaptation des cellules à un environnement changeant, sur la régulation spatiale et temporelle des interactions entre acteurs du réseau, sur l’intégration de multiples boucles de rétroaction à différentes échelles, ou encore sur l'articulation entre robustesse et sensibilité des fonctions biologiques.
Le développement de nouvelles approches expérimentales, basées en particulier sur la microfluidique ou l'optogénétique et permettant la perturbation et le contrôle de processus cellulaires avec une résolution spatiotemporelle élevée, laisse entrevoir de nouvelles stratégies pour sonder le fonctionnement des réseaux de régulation et de signalisation. Ces nouveaux outils appellent à une étroite collaboration entre les chercheurs développant les outils permettant une lecture quantitative de la réponse à une perturbation et ceux développant les outils de modélisation et de visualisation.
Nous souhaitons donc, au sein de cette thématique du GDR « Physique de la Cellule au Tissu », faire dialoguer une communauté de physiciens, biophysiciens, modélisateurs, chimistes, opticiens, bio-informaticiens et biologistes autour des enjeux actuels posés par les réseaux de régulation et de signalisation. Comprendre le fonctionnement de tels réseaux nécessite une interdisciplinarité permettant d’intégrer des dimensions théoriques telles que les notions de traitement et contrôle du signal, de transduction d’information avec des problématiques biologiques allant de l’échelle subcellulaire au développement multicellulaire. De nature transversale, notre thématique sera tout naturellement en interaction avec d'autres axes du GDR où interviennent des réseaux de signalisation (développement et tissus, mécanique cellulaire, ...) ainsi que vers d’autres GDR (Microscopie fonctionnelle du vivant, Biologie Synthétique). Notre mission sera de favoriser les collaborations entre les chercheurs déjà actifs au sein du GDR mais aussi de mettre leurs compétences en contact avec les communautés de biologistes, par exemple via des actions communes avec les sociétés savantes telles que la SFBC, prenant par exemple la forme de journées thématiques centrées sur un thème actuel.