Les systèmes moléculaires auto-assemblés font l’objet d’études dans différents domaines allant de la physique à la biologie en incluant la chimie, les mathématiques, les sciences des matériaux. Si les propriétés (mécaniques, biologiques) d’assemblages moléculaires complexes font déjà l’objet de champs scientifiques bien établis, l’étude des phénomènes dynamiques conduisant à leur formation et à leur évolution dans le temps reste un domaine en genèse. Or c’est non seulement un domaine d’un intérêt scientifique fondamental, mais aussi pratique comme pour les assemblages pathologiques ou à visée thérapeutique ou (bio)technologique.

Les phénomènes d'auto-assemblage protéique impliquent un changement d'échelle spatiale qui peut aller de l'Angström au micromètre, voire au millimètre et se produisent sur des échelles de temps qui vont de moins d'un seconde à plusieurs années. Ils passent toujours par l’échelle nanométrique et aboutissent à la formation de complexes avec des propriétés nouvelles et la possibilité d’interaction avec d’autres constituants. Les complexes protéiques peuvent eux-mêmes s’auto-structurer (i.e. système hors équilibre et autoorganisé) ou nécessiter des interactions avec d’autres molécules (notamment protéines, lipides, acides nucléiques, sucres). Ces changements d’échelle de temps et d’espace ainsi que cette génération de complexité nécessitent la réunion d’expertises diverses tant méthodologiques que conceptuelles quand on ambitionne de comprendre les mécanismes dynamiques sous-jacents.

Suivre les différentes étapes conduisant de l’échelle moléculaire aux complexes macroscopiques repose sur des outils partagés par plusieurs communautés (biologistes, biochimistes, biologistes structuraux et moléculaires, physico-chimistes, physiciens, mathématiciens et théoriciens): diffraction et diffusion de rayonnement, fluorescence, microscopies, spectroscopies, modélisation moléculaire multi-échelles, modélisation des processus et études d’assemblages dans un contexte biologique. Le but de ce GDR est donc d'intégrer des compétences issues de diverses disciplines par exemple les mathématiques, la biochimie et la biologie afin de décrire le processus complexe d'autoorganisation des assemblages de manière intégrée.