Les axes de recherche
EnLife se concentre sur quatre questions/axes scientifiques majeurs qui sont au cœur de la construction et de la compréhension de la vie. Ces quatre axes s'appuient sur la force du consortium pour ouvrir un nouveau paradigme de recherche au sein de PSL lié à la vie artificielle et synthétique :
Axe 1 : Contrôle et programmation de la matière vivante biologique
Ce premier axe vise à développer des méthodes et des technologies qui peuvent être utilisées pour programmer des fonctions dans des systèmes vivants (systèmes biomimétiques reconstitués, cellules réelles et tissus). Cet axe inclura naturellement la modélisation numérique (« cellule numérique ») et la théorie du contrôle pour relier les observations quantitatives à la modélisation afin d'optimiser la possibilité de contrôler dynamiquement les fonctions cellulaires.
Les équipes/chercheurs avec des projets dans cet axe de recherche
P Bassereau - FC Tsai - R Regmi, M Coppey - B Hajj, A Coulon - K Borgman - V Scolari, E Farge - ME Fernandez Sanchez - D Meseure, P Martin - A Lee, D Lévy - M Dezi - K Nakazawa, P Sens - F Brochard-Wyart - M Castellana - C Duclut - JF Joanny - C Blanch-Mercader - T Risler, P Silberzan - A Buguin - I Bonnet - P Dagenais, D Fachinetti, L Kruger, F Perez - B Goud - S Miserey - O Pylypenko - F Quignon, J Heuving - O Du Roure - P Bourianne, E Clément - A Lindner - F Elias, D Lacoste, O Rivoire, M Théry - L Bonnemay, F Corson - L Foret - X Chen - V Hakim - JP Nadal, T Mora - A Walczak - R Monasson - S Cocco, JF Allemand - D Amor - V Croquette - N Desprat - D Bensimon - R Jeanneret - J Valle-Orero - B Ducos, L Jullien - I Aujard - E Marie, D Baigl - A Yamada - M Morel - S Rudiuk, C Thomas - K Bouchemal
Axe 2 : Emergence de l'organisation spatiale et temporelle dans la matière vivante
Parallèlement au premier axe, il est nécessaire de comprendre comment les processus de régulation temporelle et spatiale se produisent dans les systèmes vivants à différentes échelles : intracellulaire, cellulaire et tissulaire. Le défi consiste à aborder cette question de manière quantitative, en tenant compte de l'émergence de la complexité et des processus de régulation qui dépendent d'une dynamique multi-échelle et de l'interaction entre de nombreuses couches de « bio-blocs ». Autrement dit, nous nous demanderons dans quelle mesure nous pouvons apprendre à perturber, observer, comprendre et contrôler l'(auto-)organisation liée à des modèles/fonctions donnés dans les systèmes biologiques. À cette fin, il est essentiel d'adopter une approche « analytique » (observation, compréhension des mécanismes, modélisation) pour décrire quantitativement les fonctions de la vie à différentes échelles d'espace et de temps.
Les équipes/chercheurs avec des projets dans cet axe de recherche
P Bassereau - FC Tsai - R Regmi, M Coppey - B Hajj, A Coulon - K Borgman - V Scolari, E Farge - ME Fernandez Sanchez - D Meseure, P Martin - A Lee, P Sens - F Brochard-Wyart - M Castellana - C Duclut - JF Joanny - C Blanch-Mercader - T Risler, P Silberzan - A Buguin - I Bonnet - P Dagenais, D Fachinetti, C Janke - M Magiera, J Heuving - O Du Roure - P Bourianne, E Clément - A Lindner - F Elias, O Dauchot, D Lacoste, Y Rondelez, O Rivoire, M Théry - L Bonnemay, AR Thiam, F Corson - L Foret - X Chen - V Hakim - JP Nadal, T Mora - A Walczak - R Monasson - S Cocco, JF Allemand - D Amor - V Croquette - N Desprat - D Bensimon - R Jeanneret - J Valle-Orero - B Ducos, C Gourier - F Pincet, S De Monte, A Lambert - G Achaz, L Jullien - I Aujard - E Marie, D Baigl - A Yamada - M Morel - S Rudiuk, C Thomas - K Bouchemal
Axe 3 : Traitement de l'information et dynamique de la matière active biologique
Au-delà de l'auto-organisation et de l'émergence de fonctions, nous proposons d'explorer la question du traitement de l'information par les systèmes vivants. Comme pour les autres axes, l'approche construction/déconstruction sera d'une importance cruciale pour explorer comment les êtres vivants traitent dynamiquement l'information en se basant sur la théorie des systèmes dynamiques (et la théorie du contrôle).
Les équipes/chercheurs avec des projets dans cet axe de recherche
P Bassereau - FC Tsai - R Regmi, M Coppey - B Hajj, A Coulon - K Borgman - V Scolari, P Martin - A Lee, P Sens - F Brochard-Wyart - M Castellana - C Duclut - JF Joanny - C Blanch-Mercader - T Risler, P Silberzan - A Buguin - I Bonnet - P Dagenais, D Fachinetti, L Kruger, C Janke - M Magiera, E Clément - A Lindner - F Elias, D Lacoste, Y Rondelez, O Rivoire, M Théry - L Bonnemay, F Corson - L Foret - X Chen - V Hakim - JP Nadal, T Mora - A Walczak - R Monasson - S Cocco, JF Allemand - D Amor - V Croquette - N Desprat - D Bensimon - R Jeanneret - J Valle-Orero - B Ducos, C Gourier - F Pincet, A Lambert - G Achaz, D Baigl - A Yamada - M Morel - S Rudiuk, C Thomas - K Bouchemal
Axe 4 : Conduite de l'évolution au sein des systèmes vivants
Enfin, nous aimerions étudier comment « contrôler » ou « piloter » les systèmes multicellulaires et leur évolution, en nous appuyant sur l'importante étude de cas des communautés microbiennes multi-espèces.
Ce dernier axe rassemblera des approches théoriques au niveau de la population, la modélisation numérique spatiale, l'ingénierie de la communication intercellulaire et l'utilisation de méthodes de contrôle (à la fois intracellulaires et extracellulaires) pour forcer ou contrecarrer les interactions cellule-cellule et l'évolution naturelle au sein de systèmes microbiens modèles.
Les équipes/chercheurs avec des projets dans cet axe de recherche
E Farge - ME Fernandez Sanchez - D Meseure, D Lacoste, Y Rondelez, O Rivoire, F Corson - L Foret - X Chen - V Hakim - JP Nadal, T Mora - A Walczak - R Monasson - S Cocco, JF Allemand - D Amor - V Croquette - N Desprat - D Bensimon - R Jeanneret - J Valle-Orero - B Ducos, C Gourier - F Pincet, A Lambert - G Achaz, D Baigl - A Yamada - M Morel - S Rudiuk, S Alizon, M Manceau, C Thomas - K Bouchemal