Algorithmes distribués pour les systèmes microbiologiques – DREAMY

Les progrès récents dans la conception de bactéries synthétiques génétiquement modifiées ont un impact potentiel élevé sur les nouvelles solutions de calcul biologique par les bactéries, telles que les applications de biodétection, la bioproduction et les médicaments intelligents. Ce projet de recherche propose des solutions innovantes au problème de la construction de circuits distribués dans les bactéries d'un point de vue algorithmique et théorique qui contribue à des solutions réalisables dans le monde réel. Nous envisageons les résultats attendus suivants :

De nouveaux algorithmes robustes et une meilleure compréhension des décisions de conception :
L'analyse mathématique des algorithmes distribués a deux objectifs principaux : elle établit des limites de correction et de performance et permet d'évaluer systématiquement les décisions de conception algorithmique. Les implémentations biologiques et leur environnement étant intrinsèquement sujets au bruit et aux erreurs, la robustesse à ces effets est essentielle pour les algorithmes distribués. Les exigences concrètes sont la robustesse aux variations des paramètres du modèle (par exemple, en raison de la variabilité entre les cellules bactériennes) et à une fraction des bactéries qui ne suivent pas l'algorithme (par exemple, en raison de mutations de perte de fonction).

Nouveaux blocs de construction :
Tout algorithme repose essentiellement sur les primitives/blocs de construction disponibles. Pour les algorithmes distribués, les primitives de communication sont centrales. Nous allons concevoir, mettre en œuvre et vérifier expérimentalement un nouveau système basé sur les phages pour transférer l'ADN d'une bactérie à une autre.