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En combinant des arguments logiques et des preuves mathématiques, cette étude démontre que, malgré la diversité des topologies de réseaux géniques possibles, seules trois classes fondamentales et leurs combinaisons suffisent à expliquer la formation de motifs par signalisation extracellulaire dans les systèmes multicellulaires.
En utilisant une approche d'apprentissage automatique sur des données de séquençage d'ARN nucléaire unique, cette étude identifie PTPRG dans les microglies comme un hub transcriptionnel central intégrant les signaux neuronaux et la dysrégulation inflammatoire dans la maladie d'Alzheimer, avec une validation robuste sur des cohortes indépendantes.
Cette étude démontre que les gènes liés à la rythmicité circadienne et à la plasticité comportementale chez les fourmis, notamment ceux régulant la recherche de nourriture et la gestion de l'eau, sont largement conservés entre les espèces éloignées comme *Pogonomyrmex barbatus* et *Camponotus floridanus*.
Cette étude propose une approche de modélisation par effets mixtes non linéaires et un schéma d'estimation de paramètres adapté pour intégrer de manière cohérente des données hétérogènes (temporelles, instantanées, d'événements et moyennes de population) issues de cellules uniques et de populations, améliorant ainsi l'identifiabilité des paramètres et la précision des prédictions dans l'analyse de processus biologiques complexes comme l'apoptose extrinsèque.
Les auteurs proposent la machine de Boltzmann stochastique (sBM), une nouvelle stratégie de régularisation qui permet d'inférer plus fidèlement les statistiques multiscales des séquences protéiques, générant ainsi des protéines fonctionnelles et diversifiées sans nécessiter de corrections a posteriori.
En utilisant des simulations de dynamique moléculaire, cette étude révèle que l'interaction entre le site A et le motif CAR du ribosome est modulée par la séquence, suggérant un lien structurel et fonctionnel qui permet un ajustement spécifique à la séquence d'ARNm de l'élongation de la traduction.
Cette étude démontre que la mémoire de l'hypoxie, dont la persistance dépend de la durée de l'exposition, favorise l'invasion tumorale en enrichissant la densité de cellules hypoxiques à la périphérie de la tumeur, en réduisant leur sensibilité aux fluctuations d'oxygène et en augmentant leur diffusion effective.
Cette étude utilise des données cliniques et protéomiques de la UK Biobank pour développer un estimateur de risque de mortalité appelé « âge de capacité intrinsèque » par domaine fonctionnel, révélant ainsi l'activation immunitaire comme marqueur clé du déclin de la santé fonctionnelle.
Cet article présente UQ-PhysiCell, un cadre Python open-source extensible conçu pour faciliter l'analyse d'incertitude, l'étalonnage et la sélection de modèles au sein de l'écosystème PhysiCell en orchestrant des ensembles de simulations à grande échelle et en s'intégrant aux bibliothèques d'analyse statistiques existantes.
Cette étude démontre que le profilage kinome par protéomique couplé à l'apprentissage automatique permet d'identifier les kinases hors cible associées à la cardiotoxicité des inhibiteurs de kinases et de prédire les risques cardiovasculaires avec une précision élevée, offrant ainsi un cadre mécaniste pour la conception de médicaments plus sûrs.
Cet article présente un cadre de travail assisté par l'intelligence artificielle qui intègre les grands modèles de langage à la modélisation pharmacologique quantitative pour automatiser la reconstruction, l'extension et l'étalonnage de modèles mécanistiques, accélérant ainsi le développement de médicaments tout en garantissant la transparence et la conformité réglementaire.
Cette étude intègre la transcriptomique multi-cohortes et la pharmacologie des réseaux pour identifier CD44 comme nœud clé et proposer des candidats médicamenteux repositionnables, tels que le flufenamate et la cytosporone B, pour le traitement du syndrome des ovaires polykystiques.
Cette étude utilise l'analyse du transcriptome sanguin pour révéler que l'acclimatation à la chaleur chez le porc implique une réponse biphasique coordonnée, caractérisée par une activation immunitaire précoce lors de l'acclimatation à court terme suivie de réajustements métaboliques complexes, notamment dans la production d'énergie mitochondriale, durant l'acclimatation à long terme.
En utilisant un cadre analytique basé sur la cinétique réactionnelle, cette étude démontre que la topologie des réseaux de régulation génique dicte à la fois la transition des états cellulaires via des bifurcations temporelles contrôlées par des paramètres clés et la formation de motifs spatiaux stables, révélant ainsi que seuls les réseaux à trois nœuds permettent une coexistence stable de phénotypes différenciés par diffusion pure.
Cette étude présente un modèle stochastique démontrant que des délais d'activation protéique dépendants de l'état, couplés à une rétroaction négative, permettent de réduire significativement les fluctuations de l'expression génique et de stabiliser les niveaux protéiques cellulaires.
En établissant un modèle de compétition des ressources validé par des données expérimentales sur la levure, cette étude démontre que le coût de la fitness lié à l'expression génique provient principalement de la compétition pour les ribosomes et les facteurs de transcription, offrant ainsi un cadre systématique pour optimiser la conception génétique en biologie synthétique.
En s'appuyant sur un modèle computationnel de la locomotion quadrupède, cette étude démontre que les animaux adaptent leur stratégie de virage (flexion du corps, application de force latérale ou déplacement latéral des membres) en fonction de leur vitesse, les membres antérieurs jouant un rôle prépondérant dans la direction tandis que les postérieurs assurent la propulsion et la stabilité.
Cette étude présente DIGEST, une méthode d'immunoessai numérique ultrasensible permettant de quantifier les cytokines fécales à des niveaux attomolaires pour suivre la dynamique immunitaire intestinale, distinguer les stades de la maladie inflammatoire de l'intestin et prédire la réponse à l'immunothérapie contre le mélanome.
Cette étude identifie PAGE4 comme un effecteur central de la pathogenèse des fibromes utérins porteurs de mutations MED12, où son hyperphosphorylation par HIPK2 agit comme un interrupteur moléculaire réorganisant son interactome pour favoriser la transcription tumorale.
Cet article présente sRQA, une bibliothèque logicielle open-source en R qui unifie l'analyse de récurrence symbolique pour caractériser les systèmes dynamiques discrets et discrétisés, démontrant son efficacité à travers des applications validées en cardiologie, en imagerie cérébrale et en analyse de la parole.