Si les protéines et les acides nucléiques sont les éléments constitutifs fondamentaux d'un organisme, la biologie elle-même repose sur les interactions entre ces molécules. Comprendre afin de prédire, mais aussi contrôler ces interactions, requiert la modélisation de systèmes allant de milliers à des millions d'atomes, sur des échelles de temps d'intérêt biologique c.-à-d. au-delà de la milliseconde.
Cet exposé abordera la modélisation de tels phénomènes sous deux angles complémentaires. Dans la première partie, nous verrons comment des techniques d'apprentissage (régression) utilisant les diagrammes de Voronoï permettent sous certaines hypothèses de prédire de façon fiable des quantités thermodynamiques subtiles telles que l'affinité de liaison entre deux protéines. Dans la seconde, nous envisagerons le calcul ab initio de telles quantités, dans le cadre du formalisme des paysages énergétiques.
Cet exposé sera l'occasion d'évoquer plusieurs thèmes centraux traités dans le cours du Professeur Boissonnat, à savoir les diagrammes de Voronoï, le calcul géométrique, la reconstruction de modèles, l'exploration d'espaces de grande dimension, la randomisation ou encore la persistance topologique. Thèmes qui de façon remarquable, concourent à enrichir notre compréhension du rapport entre la structure, la dynamique et la fonction des biomolécules.
