PLAN D’ACTION POUR LA RECHERCHE ET L’ENSEIGNEMENT APT/INRA EN BIOLOGIE DES SYSTEMES ET DE SYNTHESE
Résumé
Ce rapport sur la Biologie de Synthèse et des Systèmes (BSS) fait suite à une demande de la direction scientifique d'AgroParisTech et du département Microbiologie et Chaîne Alimentaire de l'INRA. Les points principaux de cette mission étaient : (i) d'évaluer les équilibres et/ou priorités à établir entre les aspects fondamentaux et disciplinaires de la biologie des systèmes et les champs d'application à l'ingénierie du vivant; (ii) de valoriser une analyse des formations en place sur le sujet pour une offre de formation forte et attractive et (iii) de proposer une stratégie concrète et cohérente pour les deux établissements, de court terme pour la microbiologie et de moyen terme pour l'ensemble des systèmes vivants d'intérêt pour l'AgroParisTech et l'INRA (plantes et animaux).
Ce rapport se fonde sur l'expertise de ses deux auteurs, de nombreuses données bibliographiques (référencées en ANNEXE 1 et ANNEXE 8) ainsi que de plusieurs entretiens et discussions avec des collègues biologistes, mathématiciens, statisticiens et modélisateurs (remerciés en ANNEXE 1). Au vu du contexte, une articulation intégrée BSS autour des microbes et des plantes sera proposée pour favoriser la recherche et la formation des deux institutions mais aussi leur visibilité au niveau national et international.
Dans ce rapport, les auteurs ont fait des choix arbitraires mais référencés quant à l'histoire de la naissance de ces disciplines dans l'objectif de donner au lecteur un cadre historique des questions quelquefois vieilles de plusieurs siècles auxquelles les scientifiques d'aujourd'hui s'attèlent à répondre. Comme on le verra dans la suite de ce document, la Biologie des Systèmes et la Biologie de Synthèse sont des extensions naturelles de la biologie au sens strict (bios logos). Au cours de l’histoire, l'étude du vivant s'est retrouvée confronté à des obstacles conceptuels insurmontables par les chercheurs isolés et a nécessité l’intégration de connaissances issues de disciplines très variées. En ce sens, les BSS regroupent des concepts et des outils communs et promeuvent une vision multidisciplinaire de la biologie, en interaction constante avec les différentes matières scientifiques: Biologie (génie génétique, biochimie, biologie moléculaire, bioingénierie, etc.), Chimie (chimie organique, chimie de synthèse, etc.), Mathématiques (statistiques, modélisation mathématique, automatique, etc.), Informatique (bioinformatique, algorithmique, etc.) et Physique (thermodynamique, nanotechnologies, matériaux, etc.).
La Biologie des Systèmes apporte une vision multidisciplinaire et multi-échelle du fonctionnement global des organismes vivants afin de comprendre les réseaux de régulation et d’interactions d’un organisme dans son ensemble. La Biologie de Synthèse, quant à elle, regroupe deux approches complémentaires de la compréhension et manipulation du vivant: la déconstruction des systèmes et phénomènes biologiques complexes en éléments simples et la conception de systèmes biologiques nouveaux à partir de ces éléments caractérisés. La Biologie des Systèmes propose ainsi des principes pour expliquer la logique du vivant alors que la Biologie de Synthèse teste et exploite ces principes en appliquant des méthodes d’ingénierie. Ces deux disciplines sont donc en interaction constante, se nourrissent l’une de l’autre et permettent à la fois l’acquisition de connaissances très fondamentales dans le fonctionnement des systèmes biologiques mais également le développement de concepts et d’outils pour les biotechnologies.
Domaines
Sciences du Vivant [q-bio]
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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