Université de Rennes 1 Combining knowledge-based and sequence comparison approaches to elucidate metabolic functions, from pathways to communities Combiner approches basées sur la connaissance et sur des comparaisons de séquences pour élucider les fonctions métaboliques, des voies aux communautés BioinformatiqueMétabolismeReprésentation des connaissancesGénomique comparativeBiologie systémiqueÉvolutionMicroflore BioinformaticsMetabolismKnowledge representationComparative genomicsSystems biologyEvolutionMicrobiota Bioinformatique Métabolisme Génomique comparative Biologie systémique Représentation des connaissances Le métabolisme peut être modélisé et étudié à plusieurs niveaux. Un premier niveau étudié est celui des voies métaboliques qui correspondent à des enchaînements de transformations chimiques amenant à la production de composés d'intérêt. Et c'est au travers d'une formalisation de la dérive métabolique en programmation par contraintes, que des voies métaboliques alternatives ont pu être proposées chez une algue. Un second niveau du métabolisme rassemble l'ensemble des centaines de voies métaboliques contenu dans le métabolisme d'un organisme. Une méthode visant à créer des réseaux métaboliques homogènes à partir de données publiques hétérogènes est présentée et est appliquée sur trois jeux de données bactériens et eucaryotes. Le troisième niveau est le métabolisme d'un groupe d'organisme et permet d'étudier le fonctionnement d'un organisme non spécifiquement identifié. Pour cela, une méthode reposant sur l’ingénierie des connaissances et la comparaison des séquences a été développée et a permis d'étudier le métabolisme d'une communauté bactérienne. Le dernier niveau correspond au métabolisme d'une communauté et vise à comprendre les possibles interactions métaboliques entre ces organismes. Une méthode a été développée permettant l'identification d'espèces clés au travers de la complémentarité métabolique. Metabolism can be modelled and studied at many levels. The first level is the metabolic pathways, which contain a set of chemical transformations leading to the production of compounds of interest. Alternative metabolic pathways were predicted in an alga using a formalism of the metabolic pathway drift and its implementation with constraint programming. The second level is the organism metabolism which contains hundreds of metabolic pathways. A method has been developed to reconstruct homogeneous metabolic networks from heterogeneous public data. The third level is the metabolism of a group of organisms (or taxon) which can be useful to characterize an organism that has not been clearly identified. To achieve this, a method using knowledge engineering and sequence comparison has been created. Finally, the fourth level is the metabolism of a community and the metabolic interaction in this community. A method has been developed to identify the key species among a community. Electronic Thesis or DissertationText en application/pdf1 : 7263 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/e9d7bbdb-f8d5-4d61-9cd4-31c9bb24da88 Belcour Arnaud 1992-11-14 FR 267213794 arnaud.belcour@gmail.com 2022REN1S061 http://www.theses.fr/2022REN1S061 2022-10-21 Informatique Universite de Rennes 1thesis.degree.grantor_1 02778715X Doctorat non ouiSiegelAnneintervenant_1068665067LhoussaineCédricintervenant_2074696475DameronOlivierintervenant_5082863113JourdanFabienintervenant_6069183996BlanquartSamuelintervenant_712264171XFaustKarolineintervenant_826721443XRopersDelphineintervenant_3076556417VallenetDavidintervenant_4114897573 MATHSTICecoleDoctorale_1 204770424 IRISA partenaireRecherche_1 026386909 ddc:004 SiegelAnneLhoussaineCédricRopersDelphineVallenetDavidDameronOlivierJourdanFabienBlanquartSamuelFaustKarolineUniversite de Rennes 1Sciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieMATHSTICÉcole doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes) IRISA ASCII PDF 7437727