Réseau de Biologie des Systèmes (BioSys)

Un groupement de chercheurs qui œuvre pour animer et financer des initiatives en recherche et en enseignement afin de structurer la biologie des systèmes au sein de Sorbonne Universités.

Qu’est ce-que la Biologie des Systèmes ?

La Biologie des Systèmes (BS) est une approche générique en biologie qui se fonde sur le fait que toute entité biologique (p.ex. un génome, une cellule, un organe, un individu, une population, etc.) représente un système formé de constituants en interaction. L’idée centrale de la BS est que les processus biologiques (qu’ils soient physiologiques, de croissance, de régulation, adaptatifs, évolutifs, d’apprentissage, etc.) proviennent des interactions causales entre constituants et trouvent donc leur origine fondamentale en tant que comportements collectifs au sein des systèmes considérés. Ainsi, l’organisation et le fonctionnement du vivant s’appréhendent en tant que propriétés émergentes des systèmes biologiques.
Les comportements émergents au sein des systèmes biologiques présentent souvent un degré important de complexité du fait 1) du nombre possiblement grand des constituants (p.ex. les 2.104 gènes ou les 1010–1011 neurones de l’être humain), 2) de l’hétérogénéité de ceux-ci et 3) du caractère hétérogène et fréquemment hautement non–linéaire des interactions (p.ex. réactions enzymatiques, allostérie des interactions protéiques, excitabilité neuronale, etc.). Ces comportements peuvent émerger au sein d’architectures horizontales, c’est à dire d’interactions en réseaux (de gènes, de voies de signalisations cellulaires, de neurones, trophiques, etc.) ou d’organisations verticales (interactions multi-échelles entre le niveau moléculaire, cellulaire, etc., jusqu’à l’individu, la population et l’environnement). 
La BS peut donc se définir au sens général comme étant une science des interactions en Biologie. C’est une démarche non-réductionniste adressant des problématiques relevant de la biologie des réseaux (interactions horizontales) et/ou de la biologie intégrative (interactions verticales) et permettant de rendre compte des propriétés - logiques, spatiales, dynamiques, etc. - du vivant en tant que processus collectifs émergents.
La BS repose donc par essence 1) sur l’acquisition de corpus larges ou multi-dimensionnels de données expérimentales portant sur les nombreux constituants/échelles des systèmes considérés (p.ex. interactions génomiques, signaux physiologiques ou environnementaux), 2) sur leur analyse adaptée par des méthodes statistiques ou algorithmiques avancées (p.ex. statistiques multi-dimensionnelles, inférence bayésienne), ainsi que 3) par la construction de modèles mathématiques computationnels (p.ex. modèles biophysiques, biochimiques, neuronaux) permettant de rendre compte de façon mécaniste de la causalité des interactions en jeu et de produire des prédictions testables à différentes échelles.

 

Quel est le but de la création d’un Réseau de Biologie des Systèmes à Sorbonne Universités ?

La Biologie des Systèmes a été identifiée en mars 2015 au cours d’une réflexion menée au sein de l’UFR des Sciences de la Vie comme l’un des axes prioritaires à soutenir et à développer afin de structurer l’activité en Biologie à l’UPMC.

Dès juillet 2015, un groupe de travail constitué d’une dizaine de chercheurs et d’enseignants-chercheurs a mené une réflexion sur la façon de structurer la Biologie des Systèmes au sein de l’UPMC et plus largement de Sorbonne Universités. De cette réflexion est née la volonté de créer un Réseau de Biologie des Systèmes afin de fédérer la communauté autour de problématiques transversales en Biologie des Systèmes, de stimuler les échanges entre équipes au delà des champs disciplinaires traditionnels et de renforcer les interactions entre expérimentation et modélisation.

Dans cette perspective, un appel a été lancé aux composantes de Sorbonne Universités afin d’identifier les équipes intéressées pour constituer le BioSys. Cet appel, lancé en octobre 2015, a recueilli l’adhésion d’environ 60 équipes de recherche réparties dans les différentes composantes, qui constituent aujourd’hui le Réseau de Biologie des Systèmes de Sorbonne Universités. Le succès de cet appel conforte l’idée que la création d’un tel réseau est pertinente et répond à un réel besoin de structuration des interactions entre champs disciplinaires et entre expérimentation et modélisation en biologie.

Le 1er Symposium de BioSys, organisé les 6 et 7 juin 2016, a permis d’acter la création officielle de réseau, d’initier les échanges scientifiques et de spécifier les besoins de la communauté au travers de tables rondes (fonctionnement du réseau, moyens d’échanges et de collaboration, aspects méthodologiques).

Quels sont les objectifs pratiques de BioSys ?

Concrètement, les objectifs de BioSys sont d’animer et de financer des initiatives en recherche et en enseignement par la mise en place d’outils de communication et d’échange au sein de la communauté, l'organisation de symposiums, le financement de bourses de Master ou encore le soutien à la mobilité dans le cadre de la coopération entre équipes.

Depuis juillet 2015, le groupe de travail puis le comité de pilotage du réseau ont mené de nombreuses actions afin de structurer la biologie des systèmes : participation au recrutement des deux Professeur de BS à l’UPMC, concertation pour la mise en place d’un parcours de BS commun aux Masters BMC (Biologie moléculaire et Cellulaire) et BIP (Biologie Intégrative et Physiologie), mise en place de groupes de discussions mensuels, initiation d’une base de données regroupant les compétences des membres des réseaux permettant de faciliter les collaborations, élaboration d’un cahier des charges pour la mise en place d’un site internet et d’une plateforme de réseau collaborative.

 

 

Adhérer à BioSys

Qui peut adhérer ?

Tout personnel chercheur, enseignant-chercheur, ingénieur, post-doc, doctorant appartenant à, ou tout étudiant en stage dans un laboratoire de Sorbonne Universités.

Contact

Pour adhérer au réseau, veuillez contacter Bruno.Delord@upmc.fr ou Frederique.Peronnet@upmc.fr

 

Pilotage de BioSys

Les responsables du réseau sont Frédérique Peronnet (DR CNRS, Biologie du Développement, Présidente du CS de l’UFR de Biologie) et Bruno Delord (PR UPMC, Neurosciences Computationnelles). Ils coordonnent les actions du réseau et le travail du groupe de travail.

 

Le groupe de travail du réseau comprend :

  • Maria Barbi (PR UPMC, Physique, Modélisation dynamique de la chromatine), 
  • Stéphanie Bonneau (MC UPMC, Physique, Modélisation biophysique des membranes),
  • Philippe Cardot (PR UPMC, Neurophysiologie Respiratoire expérimentale et clinique, Président du CE de l’UFR de Biologie),
  • Patrick Cormier (PR UPMC, Biologie Intégrative des Modèles Marins), 
  • Frédéric Devaux (PR UPMC, Biologie Computationnelle et Quantitative),
  • Jérémie Naudé (CR CNRS, Comportement, Neurosciences, Modélisation),
  • Gilles Fischer (DR CNRS, Biologie Computationnelle et Quantitative),
  • Stéphane Le Crom (PR UPMC, Génomique),
  • Philippe Lopez (PR UPMC, Évolution),
  • Vincent Maréchal (PR UPMC, Virologie, Directeur de l’UFR de Biologie),
  • Benoît Sarels (MC UPMC, Mathématiques, Modélisation déterministe en biologie)
  • Hédi Soula (PR UPMC, Physiologie des Systèmes)
  • et Adrien Six (PR UPMC, Immunologie Intégrative).