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 de-populations-structurees-theorie-analyse-asymptotique-et-numerique-appli
 cation-aux-populations-avec-taux-de-croissance-heterogenes-et-a-la-senesce
 nce-replicative/
SUMMARY:Anaïs Rat (I2M\, AA\, Aix-Marseille Université): Dynamiques de po
 pulations structurées : théorie\, analyse asymptotique et numérique. Ap
 plication aux populations avec taux de croissance hétérogènes et à la 
 sénescence réplicative
DESCRIPTION:Anaïs Rat: Jury constitué de :\n- Florence HUBERT (Institut d
 e Mathématiques de Marseille)\, présidente du jury \;\n- Vincent CALVEZ 
 (Institut Camille Jordan)\, rapporteur \;\n- Nicolas CHAMPAGNAT (Institut 
 Elie Cartan de Lorraine)\, rapporteur \;\n- Pierre GABRIEL (Laboratoire de
  Mathématiques de Versailles)\, examinateur \;\n- Thierry GOUDON (Centre 
 Inria d'Université Côte d'Azur)\, examinateur \;\n- Zhou XU (Laboratoire
  de biologie computationnelle et quantitative)\, examinateur \;\n- Marie D
 OUMIC (École polytechnique)\, directrice de thèse \;\n- Magali TOURNUS (
 Institut de Mathématiques de Marseille)\, directrice de thèse.\n\n------
  Résumé ------\n\nLa variabilité est un phénomène très étudié en b
 iologie (comment apparaît-elle ? est-elle avantageuse ?). Intrinsèque au
  vivant\, elle émerge au sein de n'importe quelle population cellulaire\,
  même clonale. À travers deux applications\, nous nous pencherons sur le
 s effets et sources de certains types de variabilité inter-cellulaire.\n\
 nÀ l'aide du formalisme des équations de croissance-fragmentation (analy
 se asymptotique\, problème aux valeurs propres\, approximation numérique
 ...) nous nous intéresserons d’abord à l'évolution\, en population\, 
 de cellules soumises à de la croissance\, à des taux variables d'une cel
 lule à l'autre\, et à de la division. Nous présenterons des résultats 
 qualitatifs et quantitatifs sur l'influence de la variabilité des taux de
  croissance sur la dynamique en temps long. Le nombre de cellules augmente
 -il plus rapidement ? La distribution des tailles dans la population est-e
 lle perturbée ? Cela dépend-il de la façon dont sont hérités les taux
  de croissance à la naissance (conditions de mélange)\, et si oui commen
 t ?\n\nNous étudierons ensuite les dynamiques de mort cellulaire (ou sén
 escence) induite par le raccourcissement des télomères\, situés à l'ex
 trémité des chromosomes\, au cours des divisions. L'observation de lign
 ées cellulaires individuelles révèle de nombreux types d’hétérogén
 éité (durées de cycle cellulaire\, générations et temps d’arrêt\, 
 « phénotypes » d'entrée en sénescence\, etc.). Si les origines de l
 ’hétérogénéité ont été en partie identifiées par l’analyse en 
 lignée\, ses effets en population (compétition\, sélection) sont moins 
 bien caractérisés\, du fait notamment d’un manque de mesures directes.
  L’élaboration d’un modèle à l’échelle de la population\, tenant
  compte de l’état de chaque cellule (longueur de ses télomères compri
 se) au cours des divisions et calibré sur la base des données de lignée
 s\, permettra par la simulation\, de mieux comprendre les dynamiques compl
 exes en jeux au sein de population sénescentes et d'en tirer des informat
 ions clés qui auraient échappé aux observations expérimentales.\n\n---
 --- Abstract ------\n\nVariability is and has been extensively studied by 
 biologists (how does it arise? is it advantageous?). Intrinsic to living o
 rganisms\, it emerges within any cell population\, even clonal. Through tw
 o applications\, we will investigate the effects and sources of certain ty
 pes of cell-to-cell variability.\n\nUsing the formalism of growth-fragment
 ation equations (asymptotic analysis\, eigenproblem\, numerical approximat
 ion...) we will first focus on the evolution of a population of cells unde
 rgoing growth\, at variable rates\, and division. We will present qualitat
 ive and quantitative results on the influence of the cell-to-cell variabil
 ity in growth rate on the long-time population dynamics. Does the number o
 f cells increase more rapidly? Is the distribution of size in the populati
 on disturbed? Does it depend on how the growth rates are inherited at birt
 h (mixing conditions)\, and if so\, how?\n\nWe will then study the dynamic
 s of cellular death (or senescence) induced by the shortening of telomeres
 \, at the extremity of chromosomes\, over the course of divisions. The obs
 ervation of individual cell lineages actually reveals many types of hetero
 geneity (e.g. in cell cycle duration times\, times and generations of arre
 st\, pathway to senescence\, etc.). While the origins of such heterogeneit
 y have been partly identified by lineage analysis\, its population effects
  (competition\, selection) are less well characterized\, mainly due to the
  lack of direct measurements. The development of a population-level model\
 , taking into account the state of each cell (including telomere lengths) 
 over divisions and calibrated on the basis of lineage data\, will enable u
 s\, through simulation\, to investigate the complex dynamics at play withi
 n senescent populations and derive key insights that would have escaped ex
 perimental observations.
CATEGORIES:Soutenance de thèse,Analyse Appliquée
LOCATION:Saint-Charles - FRUMAM  (2ème étage)\, 3 Place Victor Hugo\, Mar
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