Stage M2 (2018): Contrôle optimal d’allocation de ressources dans une bactérie

Les mécanismes de l’adaptation des bactéries à un environnement fluctuant sont primordiaux, tant en biologie fondamentale que pour les applications biotechnologiques. Il s’agira de reprendre un modèle existant [1] décrivant comment une bactérie (E. coli)  alloue ses ressources entre croissance globale et métabolisme pour obtenir un taux de croissance maximum. On considérera plusieurs cas pour le substrat externe qui alimente cette cellule. On étendra le modèle à plusieurs autres configurations (cas d’une production de produit par exemple).  D’un point de vue mathématique, les outils utilisés sont ceux des systèmes dynamiques en dimension finie et du contrôle optimal (principe du maximum), complétés par des simulations numériques.

Ce stage sera encadré par les équipes-projet BIOCORE et MCTAO (Inria Sophia Antipolis), dans le cadre d’une collaboration avec les biologistes de l’équipe-projet Inria IBIS (Grenoble).

[1] Giordano N, Mairet F, Gouzé J-L, Geiselmann J, and de Jong H,  ” Dynamical allocation of cellular resources as an optimal control problem: Novel insights into microbial growth strategies. PLoS Computational Biology 2016; 12(3):e1004802.〈10.1371/journal.pcbi.1004802〉
[2] Yegorov I, Mairet F, and Gouzé J-L, “Optimal resource allocation for bacterial growth with degradation“, IFAC World Congress, Jul 2017, Toulouse, France. 〈10.1016/j.ifacol.2017.08.1593〉

Le candidat aura une bonne formation en systèmes dynamiques, théorie du contrôle et contrôle optimal, et un intérêt pour l’application en biologie et biotechnologie.

Lieu: Inria Sophia-Antipolis (région niçoise)
Correspondants: Jean-Luc Gouzé (Biocore), Jean-Baptiste Pomet (McTao).
Autres contacts: Jean-Baptiste Caillau, Laetitia Giraldi (McTao).
(adresses mail: Jean-Luc.Gouze@inria.fr, Jean-Baptiste.Pomet@inria.fr, Jean-Baptiste.Caillau@inria.fr, Laetitia.Giraldi@inria.fr)