Grenoble Innovation for Advanced New Technologies

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La protéine dans son environnement fonctionnel

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L’étude de la protéine dans son environnement fonctionnel consiste à comprendre les interactions entre les différentes parties du système biologique : cellules, organites, protéines, gènes et métabolites.

Cette recherche met à l’épreuve de l’expérience les concepts et les mécanismes potentiellement transversaux dans le vivant. Pour cela, elle choisit les systèmes expérimentaux les plus appropriés, et interagit avec d’autres disciplines :

  • les outils des physiciens et des chimistes : la spectrométrie de masse, l’imagerie, etc
  • les outils des mathématiciens et des informaticiens : la modélisation

Un processus de recherche hiérarchisé

La biologie des systèmes intégrés commence avec l’étude des gènes et des protéines d’un organisme, en cherchant à suivre la dynamique de l’expression des gènes, des protéines ou des métabolites en réponse à une perturbation donnée.
Puis, il s’agit de passer d’un niveau d’organisation élémentaire à un niveau d’organisation spatial ou temporel plus complexe. Les systèmes biologiques étudiés appartiennent à des micro-organismes (bactéries, levures, amibes), à des végétaux (arabette) ou à des animaux (drosophile, souris, etc.).
Les thèmes de recherche concernent :

  • l’intégration des réseaux de régulation de l’expression génique
  • les mécanismes de défense et réponses cellulaires au stress
  • la signalisation et compartimentation cellulaire

Un pari ambitieux pour le futur

A côté des enjeux fondamentaux propres à chaque question biologique abordée, les défis technologiques des prochaines années concernent essentiellement trois domaines :

  • la bioinformatique – La production de très grandes quantités de données expérimentales implique le développement d’outils afin d’intégrer l’ensemble de ces données et de leur apporter du sens au niveau biologique
  • la biotechnologie – L’étude de la signalisation et des interactions entre cellules ou compartiments intracellulaires alimente une série de travaux dans des domaines aussi divers que la santé et l’agronomie
  • l’interface biologie-technologie – Les protéines qui s’auto-assemblent ou qui se structurent naturellement sont étudiées pour leur capacité à fournir des matériaux ou machineries d’intérêt pour les nanotechnologies

environnement-proteine

Système biomimétique protéique pour étudier la motilité cellulaire.
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