Hyperstructures, genome analysis and I-Cells
2 LaMI - Laboratoire de Méthodes Informatiques
3 DYNAMIC - Dynamic Microbiology - EA 7380
4 IHES - Institut des Hautes Études Scientifiques
5 Histophysique
6 CREA - Centre de recherche en épistémologie appliquée
7 GTCV - Glycobiologie et transports chez les végétaux
8 BGU - Ben-Gurion University of the Negev
9 Fondation Scientifique Fourmentin-Guilbert
10 University of Texas Health Science Center
11 IMAG - Institut d'Informatique et de Mathématiques Appliquées de Grenoble
12 UMR AMAP - Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations
13 Atelier de Génomique Cognitive [Evry]
14 Spectrométrie de Masse Bio-organique [Rouen]
15 Institut de Biotechnologie-Pharmacologie
16 Computer Sciences Department
17 LMDF-SME - Laboratoire de Microbiologie du Froid – Signaux et Micro-Environnement
18 Genopole Research
19 Department of Physics and Astronomy [Leicester]
20 IBPC (FR_550) - Institut de biologie physico-chimique
21 Division of Biology [La Jolla]
22 DynaCell
23 Center for Biological Sequence Analysis [Lyngby]
24 PBM - Polymères, biopolymères, membranes
25 Hématologie-Oncologie Pédiatrique
26 Genesis Research and Development Corporation Limited
27 Département d'Informatique [Brest]
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Résumé
New concepts may prove necessary to profit from the avalanche of sequence data on the genome, transcriptome, proteome and interactome and to relate this information to cell physiology. Here, we focus on the concept of large activity-based structures, or hyperstructures, in which a variety of types of molecules are brought together to perform a function. We review the evidence for the existence of hyperstructures responsible for the initiation of DNA replication, the sequestration of newly replicated origins of replication, cell division and for metabolism. The processes responsible for hyperstructure formation include changes in enzyme affinities due to metabolite-induction, lipid-protein affinities, elevated local concentrations of proteins and their binding sites on DNA and RNA, and transertion. Experimental techniques exist that can be used to study hyperstructures and we review some of the ones less familiar to biologists. Finally, we speculate on how a variety of in silico approaches involving cellular automata and multi-agent systems could be combined to develop new concepts in the form of an Integrated cell (I-cell) which would undergo selection for growth and survival in a world of artificial microbiology.