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International - Equipe associée

Jean-Michel Prima - 28/04/2011

Coopération franco-chilienne en bio-informatique

Alejandro Maass et son collègue chillien Andrés Aravena qui séjourne aussi actuellement au centre Inria Rennes - Bretagne Atlantique. © J-M. Prima

En créant une équipe associée à l'international, le Centre de modélisation mathématique (CMM-U du Chili)  de Santiago et Inria Rennes - Bretagne Atlantique vont travailler ensemble pour mieux appréhender, d’un point de vue de la modélisation,  les réseaux qui régulent certaines bactéries bio-minières. Rencontre avec Alejandro Maass, directeur du laboratoire chilien de bio-informatique et mathématique du génome au CMM.

Quel est le profil du Centre de modélisation mathématique de Santiago ?

Le CMM existe depuis un peu plus de 10 ans.  Il a été créé durant le premier programme de centres d'excellence regroupant, au Chili, des chercheurs universitaires sur des thématiques spécifiques. Nous avons présenté un projet pour un centre servant de pont entre la recherche fondamentale en mathématique et ses applications, et qui réponde aux problèmes de la société chilienne. Cela dans divers champs d'action : sciences sociales, sciences de la vie, sciences de l'ingénieur... Pour avancer dans des applications, le CMM est structuré en différents « laboratoires» de taille assez semblable aux équipes-projets d'Inria.

Comment en êtes-vous arrivé à collaborer avec Symbiose, équipe de bio-informatique à Rennes ?

Je travaille en recherche mathématique sur les systèmes dynamiques et la théorie ergodique. Il s'agit d'étudier l'évolution des systèmes avec une perspective probabiliste. C'est très lié aussi à la dynamique symbolique, qui étudie l’évolution de systèmes discrétisés. Voilà pour la partie théorique. Progressivement, depuis une dizaine d’années, nous avons été amenés à collaborer dans des aspects de modélisation avec des biologistes et des spécialistes en biotechnologie, à nous intéresser à l'interface entre mathématiques et biologie.

D'où l'idée de créer un laboratoire au sein du CMM ?

Oui. Le Laboratoire de bio-informatique et de mathématique du génome. Il a été fondé il y a sept ans. Il s'agissait de contribuer à résoudre les problèmes locaux. En particulier, aider (sur les aspects de modélisation et d'analyse de données) le programme biotechnologique en biolixiviation du cuivre issu de l’initiative Genome-Chili.

De quoi s'agit-il ?

Que ce soit dans le désert d'Atacama ou au fond de la mer en face de Roscoff, il existe des formes de vie bizarre qui, à des moments donnés, ont évolué pour survivre. Dans les mines, c'est pareil. Il y a plus de 50 ans, des chimistes et des biologistes se sont rendus compte que des bactéries aident au processus de transformation de la roche en cuivre.

Et elles intéressent la filière minière ?

Oui. Il y a 8 ans, le Chili a lancé un programme génomique. Un des aspects a concerné la création de Biosigma, une entreprise biotechnologique qui entreprend un gros projet de recherche en biolixiviation. Leur objectif n'est pas de se limiter à la recherche fondamentale sur la relation bactéries-minéraux, mais de rapprocher cette recherche le plus possible de la production, donc de la mine. Bâtir ce pont est long, très cher, complexe et cela requiert beaucoup d'ingénierie. Voilà pour l'ambition.
Dans le cadre d'un appel d'offres, nous avons donc monté notre laboratoire de bio-informatique pour aider cette filière minière à effectuer les analyses in silico de l'information génomique. Avant d'y répondre, nous avons visité divers centres de recherche en France. Nous avons rencontré des chercheurs à Paris, Dijon, Lyon, Grenoble, Marseille. Nous souhaitions créer un laboratoire qui puisse suivre l’expérience émergeant en France et la transposer en tenant compte des contraintes chiliennes.

Et maintenant une équipe associée : IntegrativeBioChile.

Le projet d'équipe associée avec Symbiose, à Rennes, marque cette étape de rapprochement qui se traduit par un programme de collaboration de nos équipes financé pour Inria et le Conicyt (conseil chilien pour la science et la technologie). Ce dispositif facilite déjà des visites de chercheurs, chaque année.

Quel objectif fixez-vous à cette équipe ?

Un premier objectif très concret est d’utiliser et faire évoluer nos méthodes  et celles développées par Symbiose pour contribuer à la formulation des réseaux de régulation des bactéries bio-minières. Être capables, d'ici deux ou trois ans, de produire sur ces données concernant certaines bactéries du cuivre (et je pourrais élargir en disant les bactéries sauvages ou les systèmes inconnus), des résultats sur la régulation transcriptomique. Nous souhaitons, dans le futur, être capables de traiter toutes ces données singulières auxquelles, au Chili, notre laboratoire a un accès privilégié : bactéries extrêmophiles, échantillons méta-génomiques du désert... Voilà l'objectif. Nous cherchons aussi à diffuser ces outils bio-informatiques. Au fil des visites, nous sommes parvenus à formuler un plan de travail où nos caractéristiques respectives se rapprochent bien. Il y a des perspectives méthodologiques : mélanger nos expertises plus probabilistes avec les expertises plus informatiques de Symbiose pour essayer de faire évoluer les outils créés à Rennes et Santiago, voire en imaginer d'autres.

Mots-clés : Symbiose Micro-organisme Chili Santiago Alejandro Maass Andrés Aravena Minerais Métaux Centre de modélisation mathématique Centre de recherche Inria Rennes - Bretagne Atlantique Bioinformatique

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