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BioSys.SU@gmail.com

Allocation doctorale : Modélisation des dérégulations du métabolisme protéique au cours de l’obésité et du syndrome métabolique

Bonjour à tous,
Nous vous forwardons cette offre d’allocation doctorale:

Offre de thèse *MODPROTSYNMET* (Paris, France) :
*MODÉLISATION des dérégulations du MÉTABOLISME protéique*
*au cours de l’OBÉSITÉ et du SYNDROME MÉTABOLIQUE*

[PhD position: Modeling the protein metabolism
dysregulations during obesity and metabolic syndrome]

Directeur de thèse : Pr François Mariotti, UMR 914 INRA-AgroParisTech
PNCA (Physiologie de la Nutrition et du Comportement Alimentaire),
AgroParisTech, 16 rue Claude Bernard, 75005 Paris

Contact pour information ou candidature (avant le 24/05/19 si possible)
francois.mariotti@agroparistech.fr

*Version française* ================ *English version below* [v]

Résumé : Ce projet vise à développer une modélisation mécaniste et
dynamique du métabolisme des protéines et des acides aminés, afin de
mieux comprendre les altérations encore méconnues des différents flux
corporels d’azote entre et dans les différents tissus de l’organisme
(échanges d’acides aminés, synthèse et dégradation protéiques,
oxydation des acides aminés…) au cours de l’induction nutritionnelle
de l’obésité (O) et du syndrome métabolique (SM, associant O et
insulino-résistance).

Ce travail de modélisation consistera en l’analyse de données
en notre possession sur les signatures isotopiques azotées
naturelles (δ15N) des différents compartiments protéiques
de l’organisme, qui sont des biomarqueurs intégratifs des
équilibres et partitions entre flux d’azote corporels.

Ces données ont été obtenues
(i) chez l’animal, sur les trajectoires de δ15N des différentes
protéines corporelles chez des rats qui, au cours
de la consommation chronique d’un même régime gras et sucré,
soit restent relativement minces et sains,
soit développent une O saine, soit développent un SM,
et (ii) chez l’homme, sur les δ15N des protéines
plasmatiques entre sujets sains, ayant une O, un SM ou un diabète de
type 2.

Un modèle multi-compartimental complexe précédemment
développé pour analyser ce type de données (Poupin et al., 2014)
servira de base mais devra être adapté et simplifié par des
techniques de réduction de modèle pour améliorer son
identifiabilité. Le modèle développé ici permettra de comprendre les
déviations métaboliques à l’origine des déviations isotopiques
observées chez l’animal au cours du développement d’une O saine ou
associée à un SM, et d’identifier quels flux d’azote sont altérés,
comment et dans quel ordre.

Ces connaissances seront ensuite appliquées à l’interprétation
des signatures isotopiques plasmatiques de l’O, du SM
et du diabète obtenues chez l’homme.

*English version* ============ *Version française ci-dessus* [^]

This project aims to develop a mechanistic and dynamic model
of protein and amino acid metabolism for a better understanding
of the unknown dysregulations of the different body nitrogen
fluxes between and within organs (amino acid exchanges,
proteosynthesis, proteolysis, amino acid oxidation…) during the
nutritional onset of obesity (O) and metabolic syndrome (SM, with O and
insulin resistance).

This modeling work will consist in the analysis of data
we own on the natural nitrogen isotopic signatures (δ15N) of the
different body protein compartments, which are integrative biomarkers of
the balance and partitioning of body nitrogen fluxes.

These experimental data have been obtained
(i) in animal, about δ15N trajectories in the
different body proteins in rats that, after having being fed chronically
with the same high-fat and high-sucrose diet, either stay relatively
lean and healthy or develop an healthy O or an SM,
and (ii) in human, about δ15N values in plasma proteins
in subjects either healthy or with O or SM or a type 2 diabetes.

A complex multi-compartmental previously developed to analyze
this kind of isotopic data (Poupin et al., 2014)
will serve as a basis but will be adapted and simplified by methods of
model reduction for improving its identifiability. The developed model
will allow understanding the metabolic dysregulations responsible for
the isotopic deviations observed in animals during development of an O
either healthy or associated to an SM, and identifying the nature and
sequence of body nitrogen fluxes alterations.

The issued knowledge will then be applied to the interpretation
of our clinical data about the plasma δ15N signatures of O, SM and
diabetes_.

*Version française* ================ *English version below* [v]

Disciplines et mots-clés :

– Modélisation et simulation des systèmes métaboliques,
– Analyse et calibration de systèmes d’EDO à partir de données
expérimentales,
– Modélisation compartimentale,
– Identifiabilité théorique et structurale,
– Réduction de modèle,
– Optimisation et estimation des paramètres,
– Matlab, Nutrition et santé, Obésité,
– Syndrome métabolique, Diabète,
– Métabolisme des protéines et des acides aminés,
– Biomarqueurs isotopiques en abondances naturelles,
– Abondances isotopiques naturelles de l’azote (δ15N)

*English version* ============ *Version française ci-dessus* [^]

– Modeling and simulation of metabolic systems,
– Analysis and calibration of EDO systems by experimental data,
– Compartmental modeling,
– Theoretical and structural model identifiability,
– Model reduction,
– Optimization and parameter estimation, Matlab,
– Nutrition and health, Obesity, Metabolic syndrome,
– Diabetes, Protein and amino acid metabolism,
– Isotopic biomarkers at natural abundance,
– Natural isotopic abundances of nitrogen (δ15N).

*Equipe d’accueil et encadrement* :

La thèse sera menée au sein de l’équipe PROSPECT
 » Apport en protéines, sécurité nutritionnelle
 et risque cardiométabolique  » de l’UMR 914 PNCA
(https://www6.jouy.inra.fr/pnca ;
http://www2.agroparistech.fr/PNCA-Physiologie-de-la-nutrition).

La thèse sera dirigée par François Mariotti (Pr AgroParisTech,
chef d’équipe et directeur de thèse) en collaboration avec Hélène
Fouillet (CR INRA) et Jean-François Huneau (Pr AgroParisTech) au sein
de l’équipe d’accueil, et sera co-encadrée par Christophe Doursat
(MC AgroParisTech, responsable de l’UFR de Mathématiques Appliquées).

Compétences recherchées et financement : Le candidat devra avoir
(i) une formation générale et un master (ou l’équivalent) en sciences,
sciences pour l’ingénieur ou biologie,
(ii) des compétences/expériences en mathématiques appliquées
et/ou calcul scientifique, et un fort intérêt pour leurs applications
en biologie, nutrition et santé, et
(iii) si possible des compétences/expériences en programmation
avec Matlab, simulation des systèmes dynamiques et
estimation des paramètres par optimisation.

Le candidat retenu par le directeur de thèse présentera
ce projet de thèse lors d’une audition (fin juin 2019)
devant un jury de sélection pour l’obtention d’un
contrat doctoral d’établissement de l’Ecole Doctorale ABIES
(http://www.agroparistech.fr/abies/).

*****************************************

HELENE FOUILLET
Chargée de Recherche INRA
Equipe Prospect : Apport en protéines, sécurité nutritionnelle et
risque cardiométabolique
UMR INRA-AgroParisTech PNCA : Physiologie de la Nutrition et du
Comportement Alimentaire
AgroParisTech, 16 rue Claude Bernard, 75005 Paris
Helene.Fouillet@agroparistech.fr
01 44 08 72 96 – 06 42 98 67 68
site web equipe Prospect [1] – site web PNCA [2]

Links:
——
[1]
https://www6.jouy.inra.fr/pnca/Presentation-de-l-Unite/Les-equipes/Equipe-3
[2] http://www.agroparistech.fr/PNCA-Physiologie-de-la-nutrition