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accolade  M1 : Descriptif des UE

 

Pour un descriptif détaillé, voir le livret du M1

PDF - 819 ko

 

Pour un résumé du contenu des UE, voir ci-dessous

 


UE1 Génomique, génétique humaine et bioinformatique

Responsables : R. VEITIA & S. CABURET

L’enseignement dispensé dans cette UE1 aborde tous les aspects essentiels de la génomique, depuis les notions fondamentales de structure, de variations et d’évolution des génomes jusqu’aux stratégies d’analyse, outils techniques et méthodes bioinformatiques nécessaires à leur étude. La variabilité génétique humaine est particulièrement mise en avant de façon à aborder les notions essentielles de diversité au sein de populations et de causalité vis-à-vis de maladies.

Compétences valorisées :
- acquérir les notions fondamentales nécessaires à la compréhension des questions biologiques et médicales posées dans le domaine de la génomique
- maîtriser les méthodes et les outils nécessaires aux analyses génomiques, quelle que soit l’échelle d’étude.
- savoir où rechercher les informations et données disponibles pour la communauté scientifique.
- analyser des résultats expérimentaux, valider statistiquement les approches expérimentales.
- acquérir une démarche scientifique pour synthétiser des résultats, émettre des conclusions et des hypothèses de travail.

 

UE2 Régulation de l’expression génique et épigénétique

Responsables : A.L. TODESCHINI & J. SAP

Structure fluide des génomes et mécanismes de sauvegarde de stabilité Transcription, stabilité des ARN, traduction (maturation, assemblage et stabilité des protéines. Intégration des signaux & logique des promoteurs Boucles régulatrices, transcription, et différenciation

 

UE3 Génétique du développement

Responsables : S. VRIZ & M. VERVOORT

Enseignement structuré autours de 7 thèmes transversaux : développement et régulation de l’expression génique, lignage cellulaires au cours du développement, développement et architecture de la cellule, signalisation cellulaires et développement, la formation de patterns complexes au cours du développement, la spécification des identités cellulaires au cours du développement.

 

UE4 Biologie et pathologies moléculaires et cellulaires

Responsable : J.M. VERBAVATZ

L’objectif de cet enseignement est d’examiner les bases moléculaires de processus cellulaires comme le traffic intracellulaire, la signalisation cellulaire, le cycle cellulaire, la polarité cellulaire, l’apoptose et leur altération dans certaines pathologies. Les méthodes mises en œuvre pour étudier ces processus seront discutées.

 

UE5 Approches expérimentales

Responsable : A. ZIDER

 

  • Méthodologie de la génétique moléculaire

Responsable : A. ZIDER

Cet enseignement a pour objectif de décrire les approches et les outils utilisés en génétique moléculaire pour identifier et analyser la fonction des gènes. Sont abordés dans cette ECUE : la transgenèse et le clonage insertionnel chez la drosophile, les cribles basés sur des interactions protéiques, sur une expression différentielle de gènes et l’invalidation de gènes.

 

  • Projet de recherche

Responsables : I. CAILLE, S. MEDJKANE & J. WEITZMAN

 

  • Travaux pratiques

1 UE de TP sur les 4 proposés ci-dessous :

    • TP1 : Facteurs de Transcription

Responsables : S. MEDJKANE & J.F. OUIMETTE

Ce TP de 1 semaine vous permettra d’aborder de manière concrète quelques principales techniques utilisées lors de l’étude d’un facteur de transcription. Nous étudierons principalement deux aspects : une partie expression protéique en système eucaryote : transfection d’une protéine et de son promoteur cible, test luciférase d’activité et vérification de l’expression correcte par western blot et une partie expression en système bactérien avec purification de la protéine taguée histidine sur colonne de Nickel et vérification de son activité de liaison à l’ADN par retard sur gel. En outre, durant cette semaine vous serez responsabilisés face à vos expériences et aurez à organiser vous-même votre temps en planifiant les différentes manips à faire dans la journée (avec nos conseils bien sûr !).

 

    • TP2 : Biologie de la Différenciation Cellulaire

Responsables : V. DUBREUIL & G. GARREL-LAZAYRES

L’objectif de ce TP est d’étudier de manière quantitative le processus de différenciation cellulaire de la lignée murine PC12. Une différenciation des cellules en culture sera induite par application de milieux spécifiques et suivie pendant trois jours. L’utilisation des techniques de microscopie de base permettra d’observer les changements morphologiques des cellules. Les voies de signalisation mises en jeu seront abordées par l’étude des modifications d’expression protéiques par western blot. Enfin, l’effet sur le cycle cellulaire sera analysé par cytométrie de flux. Au cours de la semaine de travaux pratiques, les étudiants approfondiront également leurs connaissances des techniques utilisées en réalisant, en groupe, de courtes présentations, et apprendront à quantifier les données obtenues avec le logiciel ImageJ.

 

    • TP3 : Biologie Moléculaire Végétale

Responsable : C. LELANDAIS

Ce TP (25-30 h) consiste à étudier le phénomène de silencing, c’est à dire l’inactivation homologue d’un gène par interférence ARN. Ce mécanisme naturel de protection contre les infections virales ou la propagation des transposons est aussi fréquemment initié chez les végétaux suite à la transformation génétique. Ce TP permet aux étudiants outre l’intérêt général de l’étude des mécanismes d’interférence ARN de se sensibiliser à l’étude et au problème des plantes transgéniques. La première partie du TP consiste à étudier des lignées de la plante modèle Arabidopsis thaliana transformées avec une construction destinée à sur-exprimer une protéine rapporteur la beta-glucuronidase (GUS). Nous réaliserons l’analyse moléculaire de ces lignées de façon à déterminer lesquelles sont soumises au silencing et le type de silencing (transcriptionnel ou post-transcriptionnel). La deuxième partie du TP consistera à induire l’expression transitoire d’une protéine fluorescente, la GFP, dans des plantes de tabac. Les étudiants pourront observer la sur-expression du transgène dans la lignée sauvage ainsi que la mise en place du silencing et sa propagation dans les plantes transgéniques sur-exprimant la GFP. La co-expression avec un gène codant pour la protéine HcPro virale ayant un rôle de suppresseur du silencing sera testée.

 

    • TP4 : Génétique du Développement de la Drosophile

Responsables : S. CLARET & A.L. TODESCHINI

Ces travaux pratiques ont pour objectif pédagogique de découvrir expérimentalement le modèle Drosophila melanogaster et de manipuler les nombreux outils génétiques disponibles chez cet organisme. L’ensemble de ce travail sera fait dans le cadre d’un projet de recherche portant sur l’identification d’une lignée mutante de Drosophile. Cette lignée présente un défaut de mise en place des axes de polarité antéro-postérieur et dorsoventral. Chez la drosophile, ces axes sont mis en place très précocement (avant fécondation). Le phénotype sera donc observable dès le stade 9 de l’ovocyte jusqu’aux premiers stades de l’embryogenèse. Les étudiants devront caractériser ces défauts phénotypiques en utilisant des approches de biologie cellulaire, puis identifier à quelle étape du plan dévelopmental le gène (muté dans la lignée etudiée) pourrait intervenir. Connaissant la nature de la protéine codée par ce gène, les étudiants devront proposer des hypothèses pour expliquer son mécanisme d’action, puis suggérer des expériences permettant d’étayer ces hypothèses. Ces expériences pourront selon le temps et le matériel disponibles, être réalisées durant cette semaine.

 

 

UE6 Communication scientifique

Responsables : S. CABURET & S. CLARET

 

  • Communication

Responsables : S. CABURET & S. CLARET

Analyser en détail, sur la base d’un exemple réel, la structure classique d’un article Rédaction d’un résumé en anglais Analyser des articles publiés dans des revues prestigieuses et les présenter sous forme d’un exposé oral

 

  • Anglais

Responsable : M. PEYRE

 

UE7 Académie Scientifique

Responsable : J. WEITZMAN

Cette UE propose de reconsidérer, en lien avec le Centre d’art et de recherche Bétonsalon, les concepts d’influence et de métabolisation des rencontres. Les étudiants du magistère de génétique dialoguent ainsi avec de jeunes artistes pour tisser un discours alternatif de l’horizon épigénétique.

Chorégraphies dérivées du code génétique, musique composée par les gènes associés à la schizophrénie, examens des associations de couleurs et de langage, plantes génétiquement modifiées par la musique, conception de jeux mobilisant l’intelligence collective, et enquêtes sur la censure et les états défaillants sont autant de projets produits par les collaborations d’étudiants.

 

UE8 Modules optionnels

Choix de 7 modules optionnels sur les 19 modules proposés ci-dessous (seules les 6 meilleures notes seront conservées)

Responsables : J. WEITZMAN & J. SAP

 

  • Immunologie

Responsables : C. ALCAIDE-LORIDAN, M. LEBORGNE-MOYNIER & A. NICOLETTI

La première partie de ces enseignements expose la réponse physiologique aux infections (cours sur "la réponse inflammatoire", les "Réponses immunitaires humorales thymo- dépendantes et thymo-indépendantes", le "polymorphisme du système HLA"). Dans une seconde partie, les anomalies/pathologies de cette réponse immunitaire sont développées ("Autoréactivité physiologique et pathologique", "Rejet de greffe", "Allergies"). Enfin, sont abordées des notions sur les "Echappements au système immunitaire" observés lors d’infections virales ou bactériennes, ainsi que durant la progression tumorale.

 

  • Neurosciences

Responsables : I. CAILLE et V. DUBREUIL

Le cours d’Isabelle Caillé (10h) concerne le développement du système nerveux : comment à partir de quelques cellules formant le tube neural est générée l’extraordinaire complexité du système nerveux, en terme de diversité cellulaire et de spécificité des connexions ? Nous étudierons les mécanismes embryonnaires qui sculptent ces circuits : régionalisation du système nerveux précoce, production et mort neuronale, guidage axonal et formation des synapses. Nous verrons enfin comment les interactions avec l’environnement après la naissance, et tout au long de la vie, continuent à adapter l’architecture de ces circuits. Le cours de Véronique Dubreuil (6h) s’intéressera à deux fonctions complexes du cerveau adulte, la mémoire et le langage. A partir des travaux en pathologie humaine et chez l’animal, la contribution des différentes régions du cerveau impliquées dans ces deux fonctions sera mise en évidence, et nous étudierons plus en détails quelques pathologies associées à leur dysfonctionnement. Le cours d’Alexander Fleischmann (4h en anglais) donnera un aperçu des “state of the art” techniques utilisées en neurosciences (’Novel approaches to study the function of neural circuits : Genetics, optogenetics and in vivo imaging’).

 

  • Bio-informatique-Génomique

Responsable : C. VANDIEDONCK

L’émergence des techniques expérimentales “haut débit” (microarrays, séquençage massif, spectrométrie de masse, etc.) nécessite l’utilisation d’outils informatiques pour le traitement, l’analyse, la représentation et l’interprétation des données obtenues. Une étude de la composition du transcriptome d’une levure par la technologie RNAseq produit par exemple un fichier de 2 Go de résultats. Celui-ci contient 10 à 20 millions de séquences de plusieurs dizaines de nucléotides chacun associés à des valeurs de score qualité.

Il existe des plateformes WEB de bioinformatique qui permettent de travailler avec ces fichiers. Ces plateformes sont utiles quand il s’agit de réaliser une analyse “standard” des données, mais sont très vite limitées quand il s’agit d’analyser les résultats plus en détails. La maîtrise d’un langage de programmation est alors une plus-value certaine pour l’expérimentateur qui souhaite effectuer l’étude de ses résultats de manière indépendante et raisonnée.

Nous proposons dans cet enseignement une initiation à la programmation (en utilisant le langage et le logiciel R http://cran.r-project.org/), avec des applications en génomique fonctionnelle. Les 10 séances de l’option sont organisées sous forme de Cours/TP avec ordinateurs.

 

  • Fluidité génétique

Responsables : A.L. TODESCHINI & S. MALINSKY

Objectifs : Les éléments transposables constituent une fraction importante des génomes. L’UE2 comporte un volet concernant les connaissances générales sur cette composante du génome. Les développements des techniques d’étude des génomes à grande échelle ont donné un nouvel essor à la caractérisation des éléments transposables et de leur mécanisme de mobilisation ainsi qu’à leur contribution à la dynamique et à la plasticité des génomes.

Organisation : L’option sera organisée sous forme de séminaires animés par des conférenciers spécialistes du domaine. Différents thèmes seront abordés :

  • Recherche et annotation des éléments transposables dans des génomes séquencés ou non
  • Conditions de mobilisation des éléments transposables (stress, polyploïdisation,…)
  • Mécanismes de mobilité au sein des génomes
  • Mécanismes de régulation de la transposition mis en place par l’hôte
  • Dynamique évolutive des éléments transposables au sein d’une espèce
  • Contribution à l’évolution des génomes (innovation génétique, plasticité,…)

Evaluation : L’évaluation consistera en une analyse d’articles portant sur les différentes thématiques abordées par les conférenciers et en une restitution sous forme d’un exposé.

Nombre maximum d’étudiants : pas de nombre limité

 

  • Cellules Souches et Thérapie Génique

Responsable : J. WEITZMAN & M. VERVOORT

The aim of the course is to cover the fundamental biology underlying these two ‘hyped’ fields. We will explore what are the important fundamental discoveries in these fields, what are the recent technological advances, and what are the promises for therapeutic strategies of the future. We will also try to see what the hype is all about and what can be learnt from the rise and fall of the stem cell and gene therapy eras. The course will be a combination of classes taught by Pr Weitzman and guest lectures by experts in the SC and GT field (from Pasteur, Necker etc). This course is in English Introduction to Stem cells and potency. Asymmetry and Immortality. The Immortal Strand Hypothesis. The Cancer Stem Cell Hypothesis. Stems cells in the clinic. Stem Cells and Controversy. Gene Therapy : Principles and Perspectives. A therapeutic approach amongst others. The Stem Cell Debate : questions about ethics, science, and society. Rounding off - debate and conclusions

 

  • Développement

Responsables : A LALOUETTE & S VRIZ

Nous proposons d’approfondir avec vous la notion de polarité au cours du développement en nous intéressant à trois questions fondamentales : quels liens y a-t-il entre polarité cellulaire et polarité tissulaire ? comment la polarité cellulaire est-elle source de symétrie/asymétrie ? Et quelles en sont les conséquences ? quelle est l’influence des contraintes mécaniques sur la polarité cellulaire ? Organisation du module : Après une discussion générale sur le concept de polarité, le groupe sera subdivisé en groupes de 2 à 4 étudiants qui auront en charge d’interviewer un chercheur faisant autorité dans le domaine. Le travail comprendra 3 aspects : préparation de la rencontre avec le chercheur, interview et enfin restitution du travail accompli à l’ensemble du groupe sous forme d’un exposé. Une discussion générale reprenant l’ensemble des informations discutées sera menée lors du dernier cours.

 

  • Du Gène à la Physiologie

Responsables : C. MAGNAN, S. LUQUET & V. SIMON

Cette ECUE vise à illustrer les stratégies techniques et conceptuelles pour l’étude des processus physiologiques et de leurs dérégulations. L’accent sera mis, en particulier, sur l’importance –et les limites- du développement de modèles animaux pour la compréhension, à l’échelon intégré, du rôle de gènes spécifiques. Les exemples seront choisis dans le cadre des deux grandes fonctions : la reproduction et le maintien de la balance énergétique (20 heures).

 

  • Génétique et Evolution

Responsable : D. CASANE

Cet enseignement se propose de présenter aux étudiants les apports des concepts et des méthodes de la biologie évolutive tels que la génétique des populations, la phylogénie moléculaire et de la génomique comparée pour étudier la diversité des systèmes de reproduction et celle de l’architecture des génomes. La diversité sera analysée à la lumière des contraintes qui s’exercent à différents niveaux d’intégration, des gènes aux populations, mais aussi en fonction de la biologie des espèces. A titre d’exemple, nous discuterons du maintien, mais aussi parfois de la perte de la reproduction sexuée et de la recombinaison, du contrôle du taux de mutation en fonction de la taille des génomes, des biais de sex-ratio en fonction des traits d’histoire de vie, de l’évolution des conflits et de la coopération entre gènes, cellules et organismes.

 

  • Génétique Humaine Méthodologique

Responsables : F. FAUCHEREAU & C. VANDIEDONCK

Le but de cet enseignement est d’approfondir les connaissances en génétique humaine des étudiants particulièrement intéressés par cette discipline. Il s’agit d’un enseignement de génétique quantitative et multifactorielle. Les concepts de déséquilibre de liaison, de blocs haplotypiques, de diversité génétique, sur lesquels reposent les études d’association seront approfondis et illustrés par des travaux pratiques. Au cours de ces TP, les étudiants acquerront également la capacité à réaliser une étude d’association entre des marqueurs génétiques et des caractères héréditaires. Ils apprendront à utiliser des programmes tels que PLINK et HAPLOVIEW. Ils utiliseront des données réelles de populations (HapMap) et issues de laboratoires de recherche sur des maladies multifactorielles. Enfin, des séminaires de recherche illustreront l’application d’approches à haut débit dans l’étude de la démographie des populations humaines, ainsi qu’en génétique médicale.

 

  • Génétique Humaine et Pathologies

Responsable : T. BOURGERON

Dans cette option de 20h (10 x 2h), les étudiants rencontrent des chercheurs spécialistes dans l’identification et la caractérisation de gènes responsables de maladie. Plusieurs intervenants scientifiques et/ou médecins présentent leurs résultats sur plusieurs maladies génétiques comme l’infertilité, les maladies rénales, les rétinites pigmentaires, les amyotrophies spinales, la susceptibilité aux maladies infectieuses, l’autisme… Le but de cette option est de transmettre les stratégies que les chercheurs utilisent pour rechercher les causes génétiques et les mécanismes pathologiques des maladies monogéniques ou multifactorielles.

 

  • Génomique

Responsable : S. CABURET

Ce module vous permettra de découvrir des approfondissements dans les études génomiques, présentés par des intervenants extérieurs, spécialistes de leur domaine, qui vous feront partager les dernières avancées de leurs recherches. Les sujets des cours sont variés, et porteront sur des analyses avancées du génome et du protéome. Deux séances seront consacrées à un TP sur ordinateur, qui vous permettra d’apprendre à optimiser l’exploitation in silico des bases de données en ligne.

 

  • Imagerie Cellulaire

Responsable : P. GIRARD

OBJECTIFS : 1. Présenter les bases des différentes techniques modernes d’imagerie cellulaire actuellement utilisées en biologie. 2. Développer les approches méthodologiques pour la visualisation et l’analyse quantitative des processus moléculaires en cellules et organismes vivants en s’appuyant sur plusieurs questions biologiques. 3. Apporter les bases théoriques et pratiques de l’acquisition et de l’analyse numérique des images en microscopie de fluorescence. DESCRIPTION DU COURS : Plusieurs questions biologiques sont d’emblées posées. Les bases des techniques d’imagerie et les méthodologies abordées sont développées à l’occasion des questions soulevées. Les principaux points abordés sont : Imageries en microscopies photoniques. Imagerie numérique et traitement d’images. Méthodologies des principales fonctions cellulaires à l’aide de sondes fluorescentes – viabilité cellulaire et apoptose – potentiel de membrane – flux ioniques – visualisation de domaines chromosomiques – expression de gène en cellules vivantes – voix de signalisation – migrations cellulaires in vivo. Mesure des processus dynamiques –Mobilité intracellulaire –FRAP –SPT – FCS. Mesure des interactions moléculaires et gradients chimiques en cellules vivantes (FRET) Deux séances de TP sur microscopes et en analyse d’image sont prévues (sur la Plate-forme ImagoSeine).

 

  • Mécanismes épigénétiques : des organismes modèles à l’homme

Responsables : S. MEDJKANE & G. VELASCO

Lors des enseignements dispensés dans le module obligatoire d’épigénétique, les étudiants se sont familiarisés avec la notion d’épigénétique, et ont appréhendé les mécanismes moléculaires sous-jacents. Le programme mis en place pour cette option a pour objectif d’approfondir ces connaissances, en illustrant la complexité et la diversité des phénomènes épigénétiques au sein des espèces (mammifères, plantes, champignons), au travers d’exemples variés (empreinte parentale, les maladies à prions, rôle de l’architecture du noyau, chromatine et mémoire épigénétique …). Chaque cours-conférence est animé par un chercheur, spécialiste du domaine traité.

 

  • Méthodologie Génétique

Responsable : A. PLESSIS

This course can be held in English. This course aims to analyze the approaches, methods and tools used in genetics to analyze various biological processes ranging from pathogen-host interaction to development and evolution. We will analyze recent scientific articles with particular attention on the methodological approaches. We will try to understand the power of the classical genetic approach and how the global “omics” methods are feeding and renewing the genetical approaches. Two related papers will be analysed each week. Students will work in pairs. Each pair will be assigned a scientific article that will be used to prepare a power point presentation (30 min.). A student will also chair each session, presenting the “theme of the day” and animating the discussion (one hour). All students are required to read all the papers and discuss it.

 

  • Microbiologie

Responsable : O. DUSSURGET

Ce cours vise à illustrer les grandes avancées de la microbiologie actuelle. Il s’étend des aspects fondamentaux de la biologie cellulaire et moléculaire des microorganismes aux applications les plus récentes de l’étude du monde microbien en passant par les approches technologiques innovantes. Il consiste en une série de conférences présentées par des chercheurs à la pointe de leur domaine. PROGRAMME — Immune evasion by pathogenic bacteria ; Les cyanobactéries ; Bactéries et cancer ; Subversion of cellular functions by intracellular bacteria ; Organisation et dynamique des génomes bactériens ; Biologie des communautés microbiennes et biofilms ; Dynamics imaging of host-pathogen interactions ; Variation antigénique chez les protozoaires parasites ; Les Archaea ; Bases moléculaires de la virulence des streptocoques.

 

  • Oncogénèse

Responsables : J. SOULIER & R. ITZYKSON

Généralités, gènes du cancer et pathways oncogéniques. Cellules souches, développement et cancer. Introduction à l’Oncogenèse virale. Instabilité génétique constitutionnelle et acquise. Anomalies chromosomiques et mutations somatiques du génome. Cycle cellulaire, régulation de la ploïdie et cancer. Modèles animaux des cancers : transgéniques, knock out/in, xénogreffes. Apoptose, télomères et sénescence. Transduction du signal dans les cancers. Métastases, angiogenèse

 

  • Recherche et Développement en Entreprise

Responsables : V. GRUBER & J. WEITZMAN

Objectifs : Comprendre le fonctionnement des entreprises. Approcher l’aspect « Recherche et Développement « en entreprise. Programme : ● Structure, organisation et fonctionnement d’une entreprise ● Stratégie R&D d’une entreprise ○ Priorités d’une entreprise ○ Savoir-faire, expertise, innovation ○ Evolution de la carrière de chercheur en entreprise ○ Développement de partenariats en R&D ○ Veille concurrentielle ○ Propriété intellectuelle Organisation : ● Introduction « R&D entreprise » ● Visite d’entreprises (Centre pépinière) ● Carrière en entreprise ● Propriété Intellectuelle (brevets, licences, marques,…) ● Contrats et partenariats ● Table ronde (industriels et incubateurs) ● Témoignages d’industriels ● Discussion avec des « anciens » étudiants du Magistère de Génétique ● Présentation de posters (une entreprise au choix par binôme)

 

  • Rôles des microARN non-codants chez les métazoaires et les plantes

Responsable : C. HARTMANN

Objectifs Ce cours tente de faire le point sur la biogenèse et les modes d’action des petits ARNs non codants dans différents systèmes biologiques modèles (mammifères, drosophile, nématodes et plantes). La démarche scientifique à l’origine de ces découvertes récentes est mise en avant dans l’ensemble du cours.

 

  • Virologie

Responsable : P.O. CECCALDI

Ce cours présente différents aspects de la virologie en s’appuyant sur des exemples de pathologies virales humaines, en présentant l’histoire de l’identification des virus causaux, ces virus et certains virus apparentés. Les virus choisis permettent d’illustrer différentes stratégies virales : structure, biologie cellulaire, la biologie moléculaire, assemblage, écologie. Les notions de protection antivirale (réponse immune, vaccination, chimiothérapies) sont intégrées dans l’enseignement sur les virus présentés.

 

UE9 Stage

Responsables : A. PLESSIS & J. SAP

Stage de recherche de 5 mois (majoritairement aux USA)

 

 

 

Dernière modification, le 10 février 2017.

 

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