Editions Matériologiques
-
La reconstruction phylogénétique ; concepts et méthodes
Pierre Darlu, Pascal Tassy, Cyrille d' Haese, Rene Zaragüeta i bagils
- Editions Matériologiques
- 14 Janvier 2019
- 9782373611731
Les arbres évolutifs, ou phylogénies, racontent une histoire, l'histoire des êtres vivants, de leur morphologie et de leurs gènes, mais aussi, l'histoire des langues, des textes, des faits culturels ou même des idées. Ces arbres sont avant tout des hypothèses sur les liens de parentés qui exigent réflexions à la fois sur les faits et sur les méthodes. Ce livre définit les concepts fondamentaux de la reconstruction phylogénétique. Il explique la nature et la diversité des approches pratiquées depuis leurs balbutiements au XIXe siècle jusqu'à nos jours. Il insiste, de manière pédagogique et aussi objectivement que possible, sur leurs performances et leurs limites, en fonction de la nature des données étudiées.
Cet ouvrage constitue une version largement augmentée de La Reconstruction phylogénétique. Concepts et méthodes publié en 1993 dans la collection « Biologique théorique » des éditions Masson. Il tient donc compte des méthodes et débats qui ont marqué l'évolution rapide de la discipline ces vingt-cinq dernières années.
Il s'adresse aux étudiants des 1er, 2e et 3e cycles et aux chercheurs non spécialistes de phylogénie mais désireux de connaître l'état actuel de la question.
-
Le vivant discret et continu ; modes de représentation en biologie théorique
Nicolas Glade, Angelique Stephanou
- Editions Matériologiques
- 1 Septembre 2013
- 9782919694235
Extrait
Introduction
Nicolas Glade & Angélique Stéphanou
Le vivant discret et continu : dualité et complémentarité des modes de représentation en biologie théorique
Chapitre 1
Jacques Demongeot
Des biomathématiques pour modéliser le vivant
1] Introduction : panorama général des biomathématiques
2] Des biomathématiques discrètes pour modéliser le vivant
3] Des biomathématiques continues pour modéliser le vivant
4] Perspectives
5] Conclusion
Chapitre 2
Samuel Bernard
Modélisation multi-échelles en biologie
1] Introduction
2] Du monoéchelle au multi-échelles en biologie
3] Modèles basés sur les équations maîtresses
4] Modélisation individu-centré
5] Modèles hybrides continus-discrets
6] Modèles EDP structurés
7] Conclusion et discussion
Chapitre 3
Vitaly Volpert, Nikolay Bessonov, Nathalie Eymard, Alen Tosenberger
Modèle multi-échelle de la dynamique cellulaire
1] Introduction
2] Régulation intracellulaire et extracellulaire
3] Mouvement du milieu
4] Modèle multi-échelle
5] Applications
6] Discussion
Chapitre 4
Arnaud Chauvière, Haralampos Hatzikirou, Marco Tektonidis & Andreas Deutsch
Introduction aux automates cellulaires de type « latticegas ». Application à la croissance in vitro des gliomes et à l’identification de leurs mécanismes d’invasion
1] Introduction et objectifs du cours
2] Généralités sur les automates cellulaires de type « lattice-gas »
3] Modélisation de la croissance in vitro des gliomes
Chapitre 5
Emmanuel Promayon
Modéliser les cellules comme des objets déformables 3D couplant biomécanique et chimie
1] Introduction
2] Modélisation
3] Simulations
4] Conclusion
Chapitre 6
Pascal Ballet, Alain Pothet, Gradimir Misevic, Anne Jeannin-Girardon, Alexandra Fronville, Vincent Rodin
Une approche multi-agent pour la simulation en biologie cellulaire
1] Introduction
2] Historique
3] Le défit de l’interdisciplinarité
4] Modèle informatique
5] Exemples d’application
6] Enseignement et simulation individu-centré
7] Conclusion
Chapitre 7
Julien Berro
Approches individus-centrées pour l’étude du cytosquelette
1] Introduction
2] Le cytosquelette est un auto-assemblage de biopolymères
3] Dynamique des filaments isolés
4] Organisation collective de filaments et production de forces
5] Organisation de structures intracellulaires
6] Conclusion
Chapitre 8
Stéphanie Portet
Assemblage in vitro des filaments intermédiaires
1] Introduction
2] Méthode
3] Résultats
4] Conclusion
5] Annexe : Dérivations des ki,j
Chapitre 9
Hugues Berry
Modélisation de la diffusion-réaction dans les milieux intracellulaires encombrés
1] Le mouvement passif des macromolécules dans la cellule
2] Modéliser la sous-diffusion anormale
3] Conclusion : Sous-diffusion discrète, continue voire hybride
Chapitre 10
Patrick Amar
Étude comparée de quelques méthodes de simulation de réactions biochimiques
1] Modélisation continue à équations différentielles
2] Modélisation discrète
3] Le simulateur HSIM
4] Oscillations et horloges biologiques
Chapitre 11
S. Randall Thomas
Modélisation en physiologie
1] Introduction
2] Principes de base de biophysique et de thermodynamique
3] Régulation à long terme de la pression artérielle : modèles physiologiques multi-organe, multi-échelle
4] Fonction rénale et homéostasie
5] Annexe
Chapitre 12
Pierre Baconnier
Fractales, chaos et complexité en physiologie. À propos de la physiologie de la respiration chez les mammifères
Préambule
1] Introduction
2] Morphologie de l’arbre trachéo-bronchique et géométrie fractale
3] Oscillateurs respiratoires et chaos
4] Systèmes complexes et physiologie
Conclusion
Chapitre 13
Éric Fanchon
La vie, les machines, l’information et les systèmes dynamiques
1] Introduction : The language of God et The Book of Life…
2] Gènes, séquences, information génétique
3] Concept d’information, théorie de l’information
4] Schrödinger : stochasticité et ordre biologique
5] Notion de programme et déterminisme génétique
6] Complexité et mesures de complexité
7] Le vivant et la machine
8] La fonction biologique
9] Modéliser la dynamique des systèmes vivants
Chapitre 14
Sylvain Lespinats
Le fléau de la dimension en biologie théorique
1] Les métriques
2] Dimension de l’espace et dimension intrinsèque des données
3] Le fléau de la dimension
4] Réduction de la dimension et analyse visuelle des données
Auteurs & résumés/abstracts -
La lutte des parties dans l'organisme
Wilhelm Roux
- Editions Matériologiques
- 1 Mai 2012
- 9782373610949
Table des matières
Avant-propos des éditeurs (2012)
Avant-propos des traducteurs (2012)
Préface de Thomas Heams (2012)
Avant-propos de Wilhem Roux
Chapitre I. L'adaptation fonctionnelle
1] Les performances
2] Hérédité des effets de l'adaptation fonctionnelle
[2.1] Observations
[2.2] éléments théoriques sur l'hérédité et le développement
Chapitre II. La lutte des parties dans l'organisme
1] Fondement
2] Types et performances de la lutte des parties
[2.1] La lutte des molécules
[2.2] La lutte des cellules
[2.3] La lutte des tissus
[2.4] La lutte des organes
3] Résumé des performances de la lutte des parties
Chapitre III. Mise en évidence de l'effet trophique des stimuli fonctionnels
Résumé
Chapitre IV. Effets différenciateurs et formateurs des stimuli fonctionnels
Chapitre V. De l'essence de l'organique
Chapitre VI. Résumé
-
Analyse des réseaux sociaux appliquée à l'éthologie et l'écologie
Cédric Sueur, Collectif
- Editions Matériologiques
- 1 Avril 2015
- 9782919694976
[Table des matières]
Avant-propos (page 5)
Cédric Sueur
Introduction (page 7)
Cédric Sueur
Chapitre 1 (page 21)
Cédric Sueur, Sebastian Sosa & Nicolas Perony
De l'utilité de l'analyse des réseaux sociaux
dans l'étude du comportement animal
1] Définition d'un réseau social
2] Propriétés globales d'un réseau social
3] Caractéristiques intrinsèques aux données issues
du comportement animal et méthodes analytiques
4] Logiciels utilisés en analyses des réseaux sociaux
5] Mesurer les attributs et rôles des individus
6] Entre l'individu et le groupe :
mesures intermédiaires ou de communauté
7] Propriétés de la structure sociale à l'échelle du groupe
8] Comparer les réseaux
9] Conclusion
Chapitre 2 (page 49)
François Massol, Franck Jabot,
Stéphanie Manel, François Munoz
étude des réseaux en écologie
1] Définitions, concepts et historique
1.1] Métapopulations et concepts associés
1.2] Ecologie du paysage
1.3] Les réseaux d'interaction
1.4] Propriétés topologiques des réseaux
2] Pourquoi s'intéresser aux réseaux en écologie ?
2.1] Origine et maintien de la diversité biologique
2.2] Dynamiques des systèmes écologiques
2.3] Complexité des réseaux d'interaction
2.4] Fonctionnement des écosystèmes
2.5] Distribution géographique des espèces
3] Les réseaux de contact
3.1] Réseaux de contact en épidémiologie
3.2] Dynamique de la biodiversité sur un réseau de contact
3.2.1] Connectivité de populations et
de communautés dans un paysage hétérogène
3.2.2] Dynamique de réseaux de populations et de communautés
4] Les réseaux trophiques et autres réseaux multipartites
4.1] Modélisation des réseaux trophiques et des réseaux d'interaction
4.2] Méthodes empiriques pour l'étude des réseaux trophiques
4.3] Utilisation des réseaux bipartites et multipartites en écologie spatiale
Chapitre 3 (page 99)
Yann Tremblay, Camille Assali,
Andréa Thiebault, Raphaël Jeanson
Utilisation des nouvelles technologies
dans la mesure des réseaux sociaux
1] Enregistrer les positions d'une multitude d'individus
1.1] Vidéo 3D
1.2] Radar
2] Enregistrer les interactions entre individus
2.1] Enregistreurs de proximité
2.2] Puces RFID
2.3] Caméras embarquées
2.4] Enregistreurs de plongée
3] Manipuler les interactions entre individus
3.1] Robots
3.2] Chirurgie/lésion
4] Les méthodes d'analyses
Chapitre 4 (page 119)
Raphaël Jeanson, Daniel Charbonneau,
Alessandro Cini, Cristian Pasquaretta
Réseaux d'interactions chez les insectes
1] Méthodologie
2] Réseaux sociaux chez les fourmis
3] Réseaux chez les guêpes
4] Réseaux sociaux chez la drosophile
5] Réseaux épidémiologiques
6] Conclusion
Chapitre 5 (page 137)
Johann Mourier & Serge Planes
Réseaux sociaux chez les poissons
1] Méthodologie
1.1] Techniques de marquage et identification des individus
1.2] Acquisition des données
2] Intérêt des réseaux sociaux dans l'étude des poissons
2.1] Structure de population et organisation sociale
2.2] Familiarité et fidélité à un site
2.3] Coopération et décisions collectives
3] Directions futures
3.1] Étendre l'utilisation des réseaux sociaux
à une plus grande diversité taxonomique
3.2] Structure génétique et rôle de l'apparentement
dans les réseaux sociaux chez les poissons
3.3] Utiliser la théorie des réseaux sociaux pour
comprendre les mécanismes des agrégations à grande échelle
Chapitre 6 (page 161)
Palmyre Boucherie, Mylène Mariette, Margaux Rat,
Philipp Heeb, Claire Doutrelant, Christophe Bousquet
Application de l'analyse des
réseaux sociaux chez les oiseaux
1] Couples et jeunes : caractérisation de
l'organisation sociale de l'espèce
1.1] Soins parentaux et reproduction communautaire
1.2] Apport des réseaux sociaux
pour l'étude du choix du partenaire : où et comment ?
1.3] Copulations hors couple et séparations :
ce que les réseaux sociaux pourraient nous apprendre
2] Relations hors couple :
stratégies individuelles au sein des systèmes sociaux
2.1] Relations sociales hors couple
2.2] Structure sociale chez les espèces coloniales :
analyse de la diversité des associations
2.3] Relations intrasexe et succès d'appariement des individus
2.4] Apport des réseaux sociaux
pour l'étude des hiérarchies de dominance
2.5] Influence de la personnalité sur le réseau
2.6] Relations interspécifiques
3] Fonctionnalité des réseaux chez les oiseaux
3.1] Influence du réseau sur les mouvements collectifs
3.2] Influence du réseau sur la
transmission d'information et de parasites
3.3] Dynamiques de fission-fusion
3.4] Application de la théorie des réseaux à l'étude des chants
4] Conclusion
Chapitre 7 (page 205)
Nicolas Perony, Cédric Sueur & Gerald Kerth
La socialité complexe des chauves-souris
1] Les causes de la socialité des chauves-souris
2] Les conséquences de la socialité
3] Quelles implications pour la socialité animale en général ?
4] Conclusions
Chapitre 8 (page 233)
Marie-Hélène Pillot, Rémy Cazabet & Frédéric Amblard
Les ongulés
1] Vie en groupe
2] Dynamique de cohésion des groupes
2.1] Facteurs d'agrégation :
les types de groupes et les proximités intragroupes
2.2] Des associations intergroupes : communautés
2.3] Les populations structurées en unités socio-spatiales
3] Analyse d'un réseau d'isards
3.1] Objectifs
3.2] Matériels et méthodes
3.2.1] Description de l'espèce
3.2.2] Jeu de données
3.2.3] Périodes hivernales et estivales
3.3] Détection des réseaux chez les isards
3.3.1] Transformation des données
de co-observations en un réseau temporel
3.4] Avantages et inconvénients de la méthode
3.5] Interprétation des résultats
3.5.1] Communautés obtenues
3.5.2] Détail de l'évolution temporelle d'une communauté
3.5.3] Perméabilité des communautés
4] Conclusion
Chapitre 9 (page 261)
Julie Duboscq, Céline Bret & Sebastian Sosa
Primates non humains
1] Caractéristiques individuelles et réseau social
2] Décisions collectives, transmission d'information et réseaux
3] Affinités sociales, coopération et réseaux
4] Évolution des sociétés et réseaux
5] Conclusion
Chapitre 10 (page 291)
Mélanie Roy & Marc-André Selosse
Les réseaux mycorhiziens, des réseaux mutualistes
entre champignons et racines des plantes
1] Les mycorhizes : une interaction champignon(s)-plante(s) ?
1.1] Des associations mutualistes
1.2] Des associations mutualistes diffuses, multiples et variables
1.3] Des préférences plutôt qu'une spécialisation ?
2] Les champignons : des réseaux par nature
2.1] Qui sont ceux qui tissent ces réseaux sous nos pieds ?
2.2] Des hyphes aux réseaux
2.3] Au-delà de la racine, le sol et d'autres racines, encore
3] Nature, intensité et direction des flux dans les réseaux mycorhiziens
3.1] Des flux d'eau, de sels minéraux... et de matière organique !
3.2] Les mycohétérotrophes et la dépendance au réseau
3.3] Intensité et variabilité spatio-temporelle
des flux chez les mixotrophes
3.4] (Bi)directionnalité des flux
3.5] Des flux, dans tous les réseaux ?
4] Importance des réseaux mycorhiziens à l'échelle des écosystèmes
4.1] Partage des mycorhizes et plantes nourrices
4.2] Communication inter-plantes et
protection vis-à-vis des herbivores
4.3] Stabilité et dynamique
4.4] Structure des assemblages
et comparaison des réseaux écologiques
5] Conclusion
Chapitre 11 (page 329)
David Vogel
Les réseaux chez les myxomycètes
1] Méthodologie
2] Réseaux formés entre sources de nourriture
2.1] Entre deux sources de nourriture
2.2] Entre trois sources de nourriture
2.3] Entre de multiples sources de nourriture
2.4] Modélisation mathématique
3] Réseaux formés entre plasmodes
4] Conclusion
Chapitre 12 (page 343)
Julie Duboscq & Philipp Heeb
Pathogènes, parasites et
réseaux dans les sociétés animales
1] Rôle du réseau social sur les transmissions de pathogènes
2] Effets des pathogènes sur les réseaux sociaux
3] Transmission de pathogènes et systèmes d'appariement
Chapitre 13 (page 359)
Johann Mourier & Serge Planes
Structure des réseaux sociaux et diversité génétique
1] Mesures de génétique couramment utilisés
1.1] Coefficient d'apparentement (relatedness)
1.2] ADN mitochondrial et diversité haplotypique
1.3] Génétique quantitative
2] Diversité génétique dans les sociétés animales
2.1] Facteurs influençant la diversité
génétique au sein des groupes sociaux
2.2] Méthodes employées pour explorer les
liens entre structure des réseaux et diversité génétique
3] Application des réseaux sociaux combinés
à la génétique dans les sociétés animales
3.1] Primates
3.2] Autres mammifères terrestres
3.3] Mammifères marins
3.4] Pinnipèdes
3.5] Oiseaux
3.6] Reptiles
3.7] Poissons
3.8] Invertébrés
3.9] Synthèse
4] Directions futures
4.1] Vers une meilleure exploitation des
réseaux sociaux dans des sociétés hiérarchisées
4.2] Vers une meilleure intégration
des modèles de génétique quantitative
4.3] Déterminer les gènes régulant le comportement social
4.4] Effet de la transmission culturelle sur la diversité génétique
4.5] Réseaux génétiques
Chapitre 14 (page 407)
David Charbonneau, Sebastian Sosa,
Cristian Pasquaretta, Jean-Loup Guillaume
L'étude de l'émergence, de l'organisation et
de l'évolution des structures de réseau
par l'analyse de réseaux dynamiques
Introduction] Réseaux et réseaux temporels
1] Que savons-nous des réseaux temporels ?
1.1] Types de questions auxquelles on peut répondre
1.2] Revue des modèles utilisés
2] Réseaux dynamiques appliqués aux systèmes biologiques
2.1] Réseaux sociaux dynamiques
2.2] Directions futures : réseaux dynamiques et communautés
3] Conclusion
Chapitre 15 (page 423)
Cédric Sueur, Nicolas Perony,
Frédéric Amblard, Jean-Loup Guillaume
Modélisation des réseaux sociaux
1] Comprendre la complexité
2] Les systèmes multi-agents
3] Les avantages de la modélisation
des réseaux sociaux et les pièges potentiels
4] Les réseaux sociaux comme paramètres fonctionnels du modèle
5] Les réseaux sociaux comme paramètres d'étude du modèle
6] Considérations pratiques pour la modélisation des réseaux sociaux
7] Quelques exemples de modèles de réseaux
8] Limites de la modélisation
9] Discussion et perspectives
Chapitre 16 (page 445)
Cédric Sueur & Marie Pelé
Utilisation de l'analyse des réseaux sociaux
dans la gestion des animaux maintenus en captivité
1] Comprendre et analyser le
comportement social des populations captives
2] Utiliser l'analyse des réseaux
sociaux comme proxy du bien-être animal
3] Gérer les programmes de reproduction
4] Manipuler les groupes
5] Déterminer l'utilisation des ressources dans l'enclos
6] Prévenir la transmission des maladies
7] Conclusions
Chapitre 17 (page 469)
Cédric Sueur
Fonction et évolution des réseaux sociaux
1] Rôle fonctionnel du réseau dans
l'adaptation des individus à leur environnement
2] Réseau et partage d'information
3] Réseau et transmission des pathogènes
4] Compromis entre transmission
de l'information et transmission des pathogènes
5] Sélection des réseaux
6] Rôle de l'auto-organisation
7] Action combinée de la sélection et de l'auto-organisation
Les auteurs/Les résumés (page 487)
-
Les mondes darwiniens Tome 1 ; l'évolution de l'évolution
Marc Silberstein
- Editions Matériologiques
- 29 Mars 2018
- 9782919694044
Une étude approfondie des théories darwiniennes et de leurs différentes implications
La théorie darwinienne de l'évolution reste le paradigme dominant de la biologie et de la paléontologie. Elle prouve sa fécondité et sa puissance explicative dans de très nombreux domaines. Pourtant, dans cet ouvrage, pas question d'un fétichisme de Darwin, mais d'un examen attentif du domaine de validité épistémologique et expérimental des idées du savant naturaliste. Ainsi, ce livre expose leurs multiples ramifications en sciences de la vie, en sciences humaines et en philosophie. A cette fin, cinquante auteurs explorent les grandes notions qui irriguent les sciences de l'évolution, ainsi que de très nombreux chantiers des savoirs biologiques contemporains, puis considèrent les tentatives d'exportation du mode de pensée darwinien à propos de problématiques autrefois hors de son champ d'action (éthique, psychologie, économie, etc.). Les questions du créationnisme et de l'enseignement viennent clore cet ouvrage.
Le premier volet d'un ouvrage collectif et enrichissant, qui explore la pensée de Darwin et l'examine sous toutes ses coutures.
EXTRAIT
Dans le paradigme darwinien qui nous préoccupe ici, l'enjeu est donc de reformuler la question « qu'est-ce qui varie ? » en « quelles sont les variations qui peuvent se transmettre par le jeu des pressions évolutives ? ». C'est une restriction drastique de la précédente mais on va le voir, elle demeure incroyablement vaste.
À PROPOS DES AUTEURS
Les mondes darwiniens est le résultat de la collaboration de cinquante auteurs, sous la direction de Thomas Heams, Philippe Huneman, Guillaume Lecointre et Marc Silberstein. -
Le vivant critique et chaotique
Nicolas Glade, Angelique Stephanou
- Editions Matériologiques
- 1 Août 2015
- 9782919694945
[Table des matières]
Introduction (page 7)
Nicolas Glade & Angélique Stéphanou
Le critique et le chaotique,
essences de l'adaptabilité et de la robustesse du vivant
Chaos déterministe et hasard
Évolution et robustesse
Chaos pathologique et chaos déterministe
Criticité et criticalité
De l'importance de l'hétérogénéité
De la spatialité à l'historicité
Chapitre 1 (page 21)
Franck Varenne
Diversité des biologies théoriques
face aux complexités du vivant
1] Préambule sur les mathématisations avant 1920
1.1] Les mathématisations en biologie :
une classification de Volterra
1.2] Ancienneté de la théorisation mathématique
2] D'Arcy Thompson : une biomécanique
2.1] La biomécanique comme science mixte minimale
2.2] Les hypothèses épistémologiques de d'Arcy Thompson
2.3] Pourquoi recourir aux mathématiques en biologie théorique ?
3] Lotka : une biologie physique
3.1] Biophysique et biologie physique
3.2] Une biologie physique énergétiste
4] Woodger : une biologie axiomatique
4.1] Vers des « principes biologiques »
4.2] Le « vitalisme méthodologique » de Woodger
4.3] Un système axiomatique pour la biologie :
le système (P, T, org, U,...)
4.4] Représenter une augmentation
de complexité sans recours au vitalisme
5] Rashevsky-1 : une biophysique
5.1] Épistémologie physicaliste et « théories physico-mathématiques »
5.2] Deuxième épistémologie : fonctionnalisme et « principes formels »
6] Rashevsky-2 : une biotopologie
7] Rosen-1 : une biologie « catégoriale »
7.1] Approche des graphes par des diagrammes de bloc
7.2] Approche catégoriale des graphes
8] Rosen-2 : une biologie théorique antimécaniste
9] Un essai de synthèse comparative
10] Conclusion
Chapitre 2 (page 73)
Maël Montévil
Changements de symétrie, criticité et aléatoire :
mathématiques et objectivation du vivant
1] Géométrie du temps des mammifères
1.1] Introduction
1.2] Allométries
1.3] Géométrie du temps biologique
1.4] Structure de la variabilité du temps biologique
1.5] Bilan
2] Phénomènes et mathématiques en physique
2.1] Symétries
2.2] Constitution théorique des objets physiques
2.3] Changements de symétries en physique et criticité
3] Le cas des objets biologiques
3.1] Hypothèse
3.2] Les objets biologiques
4] Stabilités chez le vivant
4.1] Les symétries comme contraintes
4.2] La mesure en biologie
5] Conclusion
Chapitre 3 (page 99)
Jacques Demongeot
De la stabilité des systèmes dynamiques modèles du vivant
1] Définitions de la stabilité et de la robustesse
1.1] Définition de la stabilité trajectorielle
et de la stabilité asymptotique
1.2] Définition de la stabilité structurelle
1.3] Définition de la résilience, de la résistance et de la robustesse
1.4] Définition des systèmes potentiels, hamiltoniens et mixtes
2] Exemples de réseaux de régulation asymptotiquement
stables, résistants et robustes, ou non
2.1] Exemple d'un réseau de régulation métabolique potentiel asymptotiquement stable en morphogenèse
2.2] Exemple d'un réseau de régulation conservatif immunologique non asymptotiquement stable
2.3] Exemple d'un réseau de régulation physiologique mixte asymptotiquement stable
2.4] Exemple d'un réseau de régulation métabolique mixte asymptotiquement stable
2.5] Exemple d'un réseau de régulation neuronale robuste
2.6] Exemple d'un réseau de régulation génétique asymptotiquement stable, non résistant
2.7] Exemple d'un réseau de régulation écologique non asymptotiquement stable, ni robuste
2.8] Exemple d'un réseau de régulation génétique asymptotiquement stable, non robuste
3] Les molécules de la stabilité et de la robustesse :
microARN, mitomiR et chloromiR
3.1] Rôle des microARN dans l'architecture des réseaux
de régulation génétique
3.2] MicroARN et horloge chromatinienne
3.3] MicroARN et énergétique cellulaire
3.4] MicroARN, morphogenèse et cycle cellulaire
3.5] MicroARN mitochondriaux
3.6] MicroARN chloroplastiques
3.7] MicroARN et cancer
3.8] MicroARN et pathologie infectieuse
4] Architecture générale d'un réseau
de régulation génétique et robustesse
5] Perspective : rôle de l'évolution.
Exemple : régulation du métabolisme du fer
6] Conclusion
7] Annexe mathématique
7.1] Définition mathématique d'un réseau et propriétés dynamiques
7.2] Approximation de la distance de Hamming circulaire
Chapitre 4 (page 159)
Jean-Pierre Françoise & et Marion Lahutte-Auboin
Systèmes multi-échelles impulsionnels
au voisinage de leur courbe critique
1] Le contexte biologique : le rôle du lactate en physiologie,
un nouveau paradigme
2] Modèle pour l'échange des flux de lactate
2.1] Échanges à travers l'unité fonctionnelle « vasculaire-interstitiel-cellulaire »
2.2] Points stationnaires du système et isocline lente
2.3] Courbe critique et portrait de phase
3] Discussion sur les paramètres
3.1] Limitations physiologiques de l'espace de phase
3.2] Limites physiologiques des paramètres
3.3] Simulations numériques
4] Modèle avec stimulations
4.1] La théorie des bifurcations
4.2] Le système forcé avec un terme de contrôle
4.3] Choix d'un forçage impulsionnel
et explication géométrique de la déflexion
4.4] Accrochage des fréquences
5] Conclusions et perspectives
Chapitre 5 (page 179)
Arnaud Chauvière & Fernando Peruani
Auto-organisation et agrégation
cellulaire sans chimiotactisme
Instabilités, ordre et désordre associés à la densité
1] Modèle discret d'auto-organisation et d'agrégation cellulaire
2] Modèles continus à deux vitesses
pour la formation d'agrégats cellulaires
2.1] Modèle de migration cellulaire en milieu fibreux
2.2] Modèle minimal pour la formation d'agrégats cellulaires statiques : influence des phases d'immobilité dans une dynamique multicellulaire
3] Généralisation à un modèle continu avec distribution de vitesses
4] Conclusion
Chapitre 6 (page 199)
Bertrand Caré, Amanda Lo Van,
Hugues Berry, Hédi Soula
Signalisation sous contraintes spatiales
Conséquences sur les conditions de stabilité
et de bifurcation
1] Impact du clustering membranaire : cas « overstacked »
2] Situation plus réaliste : récepteurs contigus
3] Hit & Run Pathway
4] Clustering et oscillateur : bifurcation induite par l'espace
5] Discussion
Chapitre 7 (page 223)
Nicolas Glade, Olivier Bastien & Hessam Hessami
Phénomènes critiques en épidémiologie :
résistance, spatialité, dynamiques humaines
Des modèles aux applications
1] Introduction
1.1] Historique et motivations
1.2] Données nouvelles, motivations nouvelles
2] Cinétiques et mesures
2.1] Cinétique SI avec délai (sans résistance)
2.2] Cinétique SIR (avec résistance)
2.3] Dynamique des groupes dans une population
2.4] Mesures
2.4.1] Indicateurs globaux obtenus à partir des cinétiques
2.4.2] Micro et macro-événements
2.4.3] Charges : charge infectieuse, charge sanitaire, charge de réserve
2.4.4] Charges et criticalité comme signatures des maladies
2.4.5] Utilisation des connaissances fines sur la dynamique infectieuse
3] Modèles numériques
3.1] Modèles spatialisés, modèles stochastiques
3.2] Modélisation continue à EDO (espace
globalement homogène) et EDP (espace localement homogène)
3.3] SSA en temps continu (SSA-H et SSA-G)
3.4] SSA en temps discret (SSA-AC et SSA-G)
3.5] Systèmes multi-agents à groupes (SMA-G)
4] Comportements critiques et oscillatoires
4.1] Structure des populations :
organisation globale et organisation locale
4.2] Limitations des épidémies liées à la dynamique SIR
5] Perspectives de modèles-outils pour l'épidémiologie
Annexe A] Dynamiques SI et SIR
A.1] Dynamique SI à délai (sans résistance)
A.2] Dynamique SIR (avec résistance)
A.3] À propos des équations de conservation [S]tot
Annexe B] Surface effective
Chapitre 8 (page 293)
Sabir JACQUIR, Binbin XU,
Stéphane BINCZAK, Jean-Marie BILBAULT
Détection d'anomalie dans les signaux physiologiques
1] De la membrane biologique à l'activité électrique
1.1] Fonctions de la membrane plasmique
1.2] Constituants moléculaires des membranes
1.2.1] Résistance membranaire au repos
1.2.2] Capacité membranaire
1.3] Mécanismes des canaux ioniques
1.4] Courants ioniques transmembranaires
1.4.1] Courant de conduction
1.4.2] Courant de diffusion
1.5] Échanges ioniques au niveau de
la cellule (exemple de la cellule cardiaque)
1.6] Champ de potentiel extracellulaire et potentiel d'action
1.7] Théorie du câble
2] Observation expérimentale des signaux électriques cardiaques
2.1] Modèle expérimental
2.2] Champs de potentiels extra-cellulaires
2.3] Classification de signaux
3] Conditions expérimentales
3.1] Cardiomyocytes en conditions basales
3.2] Cardiomyocytes soumis à une stimulation électrique
4] Approches de traitement et
d'analyse non linéaires des données physiologiques
4.1] Qualification de la non-linéarité dans les données physiologiques
4.2] Diagramme de bifurcation
4.3] Diagramme de Poincaré
5] Reconstruction de l'espace de phase
à partir des données expérimentales
5.1] Dimension de plongement m
5.2] Décalage temporel t
5.2.1] t par la fonction d'autocorrélation
5.2.2] t par l'information mutuelle
5.2.3] t en fonction de m
5.3] Espace de phase
6] Conclusion
Chapitre 9 (page 333)
Véronique Thomas-Vaslin
Complexité multi-échelle du système immunitaire :
évolution, du chaos aux fractales
1] Évolution du système immunitaire et concepts
1.1] Système complexe interactif :
organisme polygénomique, environnement et système immunitaire
1.1.1] Organisme polygénomique
1.1.2] Le système immunitaire et son environnement
1.2] Bases conceptuelles théoriques en biologie et mathématiques
1.3] Hypothèse d'émergence de l'auto-organisation
arborescente multi-échelle du vivant et du système immunitaire
1.3.1] Évolution des espèces et
universalité fonctionnelle du système immunitaire
1.3.2] Organisation arborescente dans le temps
et l'espace : des écosystèmes aux immuno-récepteurs
o Organisation arborescente du vivant
o Organisation arborescente de l'organisme
o Dissipation d'énergie et allométrie
1.3.3] Structuration d'un système contraint. Émergence, diversité
1.4] Développement et organisation
du système immunitaire : créativité et sélection
1.4.1] Interface fractale de la cognition immuno-récepteur/antigène
1.4.2] Diversité somatique des immuno-récepteurs
1.4.3] « Immunoception » de l'environnement et identité temporelle
1.4.4] Différenciation et sélection thymique des lymphocytes T
Répertoires et diversité
o Sélection des répertoires
o Autoréactivité et tolérance dominante
1.4.5] Réponse immunitaire et contrôle
1.4.6] Stabilité relative - compétition et diversité
1.4.7] Historicité du système - transmission de caractères acquis
1.4.8] Mémoire immunologique
1.4.9] Résilience du système immunitaire
1.5] Vieillissement du système immunitaire :
imprédictibilité et désorganisation
1.5.1] Désorganisation multi-échelle
1.5.2] Rythmes biologiques et composante du temps
1.5.3] Oscillations chaotiques et
attracteurs dans le système immunitaire
1.5.4] Instabilité, chaos, boucles de rétroaction :
conséquences sur la dynamique des systèmes vivants
1.6] Interprétation fractale-like du système immunitaire
1.6.1] Construction/déconstruction et autocohérence
1.6.2] Trajet hyperbolique dans l'espace et le temps
1.6.3] Arborescence, dégénérescence et
conservation de l'identité et de l'intégrité systèmes vivants
1.7] Conclusions
2] Observations expérimentales
et modélisation du système immunitaire
2.1] Approches qualitatives et quantitatives du système immunitaire
2.1.1] Populations lymphocytaires et évolution au cours du temps
2.1.2] Vieillissement, variabilité, diversité
o Diversité et variabilité multi-échelle en
fonction du vieillissement et du fond génétique
o Sources de variabilité : augmentation
de la variabilité avec le vieillissement
o Score de diversité et de perturbation du
répertoire lymphocytaire au cours du vieillissement
o Prolifération lymphocytaire et vieillissement
2.2] Déplétion transitoire du système
2.3] Modélisations dans le temps et l'espace
2.3.1] Modélisation in silico linéaire déterministe
ou stochastique de la différenciation des thymocytes
o Modélisation non linéaire et
boucles de rétroaction lors de réponse immunitaire
3] Perspectives
Auteurs, résumés & abstracts (page 403)
-
Nouveau regard sur les cellules souches
Jean-pascal Capp
- Editions Matériologiques
- 1 Décembre 2015
- 9782373610369
[Table des matières]
Remerciements (page 3)
Préface de Thomas Heams (page 5)
Introduction (page 9)
Chapitre 1 (page 17)
Qu'est-ce qu'une cellule souche ?
Histoire et actualité d'un concept
1] Aux origines : du XIXe siècle au milieu du XXe siècle
1.1] Cellule souche et lignée germinale
1.2] Cellule souche et hématopoïèse
1.3] Cellule souche et cancer
1.4] Cellule souche et potentialité de différenciation
2] Années 1960 : les débuts de l'ère moderne
2.1] Découverte des cellules souches hématopoïétiques
2.2] Étude des tératomes, tératocarcinomes et carcinomes
embryonnaires
3] Premières purifications et caractérisations moléculaires
de cellules souches
3.1] Isolement et caractérisation moléculaire des
cellules souches hématopoïétiques
3.2] Des cellules EC murines aux cellules ES humaines
4] Années 2000 : une tentative de définition moléculaire des
cellules souches
4.1] Des voies et des gènes propres aux cellules souches
4.2] Rôle des niches pour les cellules souches adultes
4.3] Réémergence de la notion de cellule souche cancéreuse :
aspects moléculaires et cellulaires
5] Années 2010 : une nouvelle conception émerge
5.1] Des révolutions technologiques pour une révolution
conceptuelle
5.2] Cellule souche : un état plutôt qu'une identité
5.3] Dynamique du génome et de l'épigénome
5.4] Cellule souche cancéreuse : une théorie très discuté
Chapitre 2 (page 75)
Différenciation des cellules souches : l'ontophylogenèse comme réponse à la crise du programme génétique
1] Le modèle de différenciation classique
basé sur la notion de programme génétique
1.1] Un modèle déterministe et instructif issu
du modèle de l'opéron
1.2] Contemporanéité du modèle instructif : rôle de l'épigénétique
2] Crise du modèle déterministe
2.1] Au niveau cellulaire : différenciation cellulaire
aléatoire, dédifférenciation, transdifférenciation
2.2] Au niveau moléculaire :
expression stochastique des gènes et différenciation
2.3] Une tentative de modèle alternatif
stochastique : Huang, Kaufmann, Kaneko
3] Un modèle sélectif de type darwinien : l'ontophylogenèse
3.1] « Hétérostabilisation »
3.2] Ontophylogenèse
3.3] Rôle des interactions et de la signalisation cellulaire
3.3.1] La différenciation épiblaste/endoderme primitif
chez la souris
?.?.?] Morphogènes et autres systèmes développementaux
3.4] Cycle cellulaire, facteurs de croissance, niche et quiescence
3.5] Cancer
Chapitre 3 (page 129)
Nouvelle perspective sur la
« reprogrammation » cellulaire
1] Méthodes classiques d'obtention de cellules
souches embryonnaires et leurs problèmes
1.1] À partir d'embryons issus de fécondation in vitro
1.2] Reprogrammation par transfert nucléaire
1.3] Fusion cellulaire
2] Les cellules souches induites
2.1] Principe et processus
2.2] Problèmes
2.3] Différenciation « dirigée » des cellules souches induites
3] Reprogrammation directe par transdifférenciation
4] Nouvelle perspective : la reprogrammation selon l'ontophylogenèse
4.1] Cellules souches induites
4.2] Reprogrammation par transfert nucléaire
4.3] Fusion cellulaire
4.4] Différenciation « dirigée »
4.5] Reprogrammation par transdifférenciation
Chapitre 4 (page 175)
Nouvelle perspective sur la médecine régénérative
1] Utilisation de cellules souches à des fins thérapeutiques
1.1] Exemples de régénération tissulaire naturelle
1.2] L'idée de thérapie cellulaire par des cellules souches
pluripotentes pour la médecine régénérative
1.3] Avantages et inconvénients des différents types
de cellules souches pluripotentes en médecine régénérative
1.4] Des cellules souches pour traiter quelles maladies ?
1.5] Autres utilisations des cellules souches
pluripotentes à des fins thérapeutiques
2] La médecine régénérative par les
cellules souches vue de l'ontophylogenèse
2.1] Aperçu de quelques problèmes
2.2] Modulation de la niche des cellules souches endogènes
Conclusion (page 195)
Sigles et glossaire (page 199)
-
Microbiodiversité ; un nouveau regard
Laurent Palka, Collectif
- Editions Matériologiques
- 10 Décembre 2018
- 9782373611632
Peut-on voir le vivant microscopique autrement qu'à travers le prisme de la lutte perpétuelle contre un monde principalement hostile qu'il faut vaincre pour assurer sa survie?? Telle est la question que la science soulève à la lumière des nouvelles connaissances.
Les recherches les plus récentes montrent en effet que les virus, bactéries, archées, protozoaires, micro-algues ou champignons sont essentiels pour comprendre comment s'est construit le vivant et prendre la mesure de sa complexité, comment il s'est propagé sur Terre, comment il fonctionne, de l'organisme à l'écosystème. Ces recherches révèlent également le potentiel que les micro-organismes représentent en termes d'utilisations bio-inspirées pour le futur de l'humanité et de la biosphère.
Cette partie de la biodiversité, si loin de nous mais si présente, est une solution et non un problème. C'est ce nouveau regard que le livre invite à porter sur ce qu'il convient d'appeler la microbiodiversité...
Ouvrage dirigé par Laurent Palka, enseignant-chercheur au Muséum national d'histoire naturelle, et préfacé par Bruno David, président du Muséum national d'histoire naturelle.
Avec les contributions de?: Sina Adl, Frédéric Barrière, Nathalie Becker, Lucie Bittner, Bernard Bodo, Alyssa Carré-Mlouka, Samuel Chaffron, Claire Cherbuy, Unai Escribano-Vazquez, Damien Eveillard, Thomas Flinois, Patrick Forterre, Morgan Gaïa, Muriel Gugger, Lionel Guidi, Philippe Langella, Enrique Lara, Jacques Livage, Josselin Lupette, Éric Maréchal, Lionel Ranjard, Bruno de Reviers, Marc-André Selosse, Muriel Thomas.
-
Biosystema n.7/1991 ; systématique et biogéographie historique ; textes historiques et méthodologiques
Collectif
- Editions Matériologiques
- 15 Juillet 2019
- 9782373612233
Cet ouvrage est un choix de textes sur l'histoire de la biogéographie historique et sur ses développements récents, découlant d'une part des progrès apportés à la systématique par la méthode phylogénétique de Willi Hennig, d'autre part des vues controversées de Léon Croizat sur la « panbiogéographie ». Il comprend sept articles de Gareth Nelson, Norman Platnick, Colin Patterson et Robin Craw, qui comptent parmi les meilleurs théoriciens de la discipline.
La biogéographie, de Linné à de Candolle et à Darwin jusqu'aux auteurs les plus modernes ; les périls de la plésiomorphie et des taxa largement répandus ; le modèle de la vicariance ; les buts et méthodes actuelles de la discipline ; le problème du rôle des fossiles ; la panbiogéographie et enfin l'avenir possible de la biogéographie historique sont successivement traités. Une bibliographie de près de 200 références offre au lecteur l'accès aux monographies et ouvrages fondamentaux d'une branche entièrement renouvelée de la biologie comparée. -
Le vivant ; la singularité et l'universel
Gilbert Lechermeier
- Editions Matériologiques
- 18 Novembre 2019
- 9782373612059
La singularité et l'universalité du vivant procèdent d'un double constat?: tout vivant est taillé dans la même étoffe que les autres systèmes matériels?; les systèmes vivants sont des entités matérielles différentes des autres systèmes avec lesquels elles partagent cette communauté matérielle. Voici donc le cadre général du questionnement auquel nous convie le livre de Gilbert Lechermeier.
Le vivant, singulier car il exhibe une organisation et des propriétés matériellement inédites, mais universel parce qu'il les déploie dans toutes ses instanciations, semblent se dérober à nos analyses les plus perspicaces tout en étant l'un des sujets de recherche scientifique et philosophique les plus opiniâtrement explorés. Phénomène éminemment multiple, la vie est nécessairement redevable d'approches multi et transdisciplinaires, nécessairement enchevêtrées?: la question des (non-)frontières est cruciale. C'est également le lieu épistémique d'une tension entre un réductionnisme analytique et une profusion empirique. Les définitions, pléthoriques et jamais complètes, brouillent l'idée spontanée qu'on se fait généralement de ce qui caractérise le vivant?; toutefois, elles sont des jalons utiles et ce livre nous aide à nous repérer afin d'éviter les risques permanents d'une essentialisation de la vie ou, à l'opposé, d'un nominalisme incontrôlable. Difficile de s'y retrouver tant le chemin de la compréhension du vivant est tortueux.
C'est pourquoi ce livre est utile car il présente et organise la cartographie profuse, fût-ce dans ses arcanes les plus subtils ou les plus opaques de ses définitions, des théories, des modélisations, des épistémologies, voire des soubassements ontologiques, qui ont été pensés depuis des centaines d'années au sujet du vivant. Là encore, Gilbert Lechermeier nous permet de mieux comprendre ce que nous sommes?: vivants parmi les vivants à s'interroger sur le vivant...
Préface de Michel Morange
Postface de Thomas Heams
