M1 : Descriptif des UE

UE1 Génomique fonctionnelle et Génétique Humaine

Responsables : S. CABURET & F. FAUCHEREAU

L’UE comporte des cours, des TDs et des TPs portant sur :
Les apports des avancées actuelles en génomique pour l’analyse des génomes procaryotes et eucaryotes, tant du point de vue structural que fonctionnel (séquençage et post-séquençage, traitement des données massives, exploration des bases de données, extraction, visualisation et intégration de données génomiques, analyses transcriptomiques et de données ChIPseq, recherche d’enrichissement ; constructions et manipulation de réseaux d’interaction, …)
Les mécanismes induisant des variations dans les génomes et influençant leur évolution et leur diversité (mécanismes de réparation, réplication, mutation, migration, sélection), en particulier pour le génome humain
Les analyses de génétique quantitative et de génétique multifactorielle, en particulier dans le cadre de pathologies humaines complexes.

UE2 Régulation de l’expression génique et épigénétique

Responsables : A.L. TODESCHINI & J. SAP

Contrôle local de la transcription, méthylation de l’ADN, régulation postranscriptionnelle des ARNm et rôle des petits ARNs, structure de la chromatine et code des histones, les éléments transposables et leur régulation, hérédité structurelle (les prions), intégration des voies de signalisation, hérédité des régulations en feedback, régulation complexe des FOXOs, empreinte et inactivation du chromosome X

UE3 Génétique du développement

Responsables : A. PLESSIS & M. VERVOORT

L’enseignement sera dispensé sous forme de thèmes transversaux abordés avec une approche comparative multi-organismes. Les thèmes analysés seront : signalisation cellulaire et développement ; développement et régulation de l’expression génique ; développement et architecture de la cellule ; spécification des identités cellulaires au cours du développement ; lignage cellulaire au cours du développement .

UE4 Biologie et pathologies moléculaires et cellulaires

Responsable : J.M. VERBAVATZ

6 Séminaires de recherche avec discussion (questions) (12h au total)
6 cours de biologie celllulaire en trafic intracellulaire, métabolisme des lipides, transports et imagerie cellulaire (12h au total)
5 TD de deux heures ou des articles scientifiques sont présentés par les étudiants (10h au total)
1 TD d’analyse critique de la présentation orale d’un article par un scientifique co-auteur de l’article (2h) .

UE5 Approches Génétiques et Génomiques à l’ère des données massives

Responsables : A. ZIDER & C. VANDIEDONCK

La première partie de l’enseignement sur les méthodes expérimentales sera dispensée sous forme de cours magistraux dans lesquels les enseignants présenteront différentes approches expérimentales permettant de répondre à une question biologique. Les étudiants présenteront ensuite un article illustrant l’utilisation de ces approches en biologie sous forme de classes inversées. La seconde partie de l’enseignement portera sur l’acquisition des outils bioinformatiques de base pour analyser et interpréter les données. Cet enseignement combinera une préparation non présentielle des étudiants au moyen de supports vidéo et de documents compagnons en amont de séances pratiques lors de TP sur ordinateur avec des cas d’études en génomique fonctionnelle. Un projet “Fil Rouge” de séquençage haut-débit sera réalisé en enchaînant les complémentarités des outils Unix et R. Les étudiants pourront continuer leur travail à distance grâce à la connexion à un serveur distant. L’enseignement présentera enfin un exemple concret d’analyse de données multi-dimensionnelles en génomique.

L’ensemble de cet enseignement (cours, matériel, intervention des étudiants) sera en anglais.

UE6 Projet de recherche

Responsables : I. CAILLE & S. MEDJKANE

UE7 TP1 : Régulations Epigénétiques

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 !).

UE8 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.

UE9 TP3 : Biologie Moléculaire Végétale

Responsable : C. LELANDAIS & C. SORIN

Ce TP consiste à étudier le phénomène de silencing, c’est à dire l’inactivation homologue d’un gène par interférence ARN, chez les plantes. Ce mécanisme naturel de protection contre les infections virales ou la propagation des transposons est fréquemment initié chez les végétaux lors des transformations génétiques. Le TP permet aux étudiants, outre l’intérêt général des mécanismes de silencing transcriptionnel (TGS) et post-transcriptionnel (PTGS), de pratiquer des techniques de biologie moléculaire et cellulaire mais aussi de s’initier aux méthodes spécifiques de transgenèse végétale et d’analyse des petits ARNs. Le premier axe du TP consiste à étudier des lignées de la plante modèle Arabidopsis thaliana transformées avec un gène codant pour une protéine rapporteur. Nous réaliserons l’analyse de ces lignées afin de déterminer lesquelles sont soumises au silencing et le type de silencing (culture in vitro des plantes sur milieu sélectif, génotypage, RT-PCR quantitative des ARNm et des siARNs, détection in planta et dosage d’activité enzymatique). Le deuxième axe du TP consiste à mettre en évidence la mobilité des siARNs dans la plante et l’effet des protéines virales suppresseur naturels de silencing sur cette systémie. Enfin, nous réaliserons la détection subcellulaire de plusieurs protéines impliquées dans le TGS ou le PTGS à l’aide de fusions traductionnelles avec des protéines fluorescentes.

UE10 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 développemental le gène (muté dans la lignée étudiée) 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.

UE11 Communication scientifique

Responsables : S. CABURET & S. CLARET

Cette UE vise à donner aux étudiants les clefs pour une communication réussie et pertinente dans un contexte scientifique :
structure et le processus d’élaboration d’un article scientifique pour publication dans une revue internationale à comité de lecture
Structure d’un résumé scientifique en anglais
Identification de la pertinence de représentations, notamment graphiques, de données scientifiques, en particulier dans les médias à destination du grand public
modalités d’écriture et de publication d’un billet de blog permettant la vulgarisation auprès du grand public d’un sujet scientifique

UE12 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.

UE13 Cellules Souches et Thérapie Génique

Responsables : 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

UE14 Diversité et évolution des systèmes génétiques

Responsable : D. CASANE

Cet enseignement se propose de présenter aux étudiants les apports des concepts et des méthodes de la biologie évolutive pour comprendre la diversité des systèmes de reproduction, des cycles de vie et de l’architecture des génomes. Cette diversité sera analysée à la lumière de contraintes qui s’exercent à différents niveaux d’intégration, des gènes aux populations. A titre d’exemple, nous discuterons des conditions du maintien ou de la perte de la reproduction sexuée, du sex-ratio, du contrôle du taux de mutation, de la sénescence. La robustesse et l’évolvabilité des systèmes génétiques seront discutées en fonction des possibilités de coopération, mais aussi de conflits entre gènes, cellules et organismes. Cet enseignement s’appuiera sur, et fera le lien entre divers enseignements de génétique et génomique d’une part, et d’autre part de biologie évolutive (génétique des populations, phylogénie, Evo-Devo et évolution moléculaire des génomes) dispensés en L3 et M1 et il renforcera cet axe important du magistère de génétique..

UE15 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).

UE16 Fluidité génétique

Responsables : AL. 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.

UE17 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.

UE18 Génétique Humaine : Méthodologie

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. Durant les travaux pratiques (10h) les étudiants réalisent notamment une étude d’association génome entier (GWAS) à partir des données de données de génotypage. Ils apprennent notamment à gérer les données pangénomiques et à appliquer les tests adaptés à la fréquence des variants, à l’amplitude de l’effet et à l’architecture génétique des maladies. Les étudiants apprennent à utiliser le programme PLINK utilisé classiquement dans les laboratoires de Génétique Humaine. Enfin, un séminaire (2h) réalisé par un chercheur illustre des travaux de recherches sur les populations humaines.

UE19 Génomique - Bio-informatique

Responsables : S. CABURET & 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.

L’enseignement sera dispensé sous forme de TP.

Deux ou trois questions biologiques seront posées chaque année et pourront concerner :
l’évolution et la conservation des séquences génomiques codantes et non-codantes
la distribution spatio-temporelle des marques épigénomiques au regard des traits génomiques
la dynamique et régulation de l’expression génique dans différents contextes
l’impact de la diversité génétique sur les traits génomiques

Les méthodes bioinformatiques enseignées pour répondre à ces questions biologiques incluront, par exemple, Unix avancé

UE20 Imagerie Cellulaire et Moléculaire

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’emblée 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).

UE21 Immunologie : des bases à la physiopathologie

Responsables : A. NICOLETTI & M. LEBORGNE-MOYNIER

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", "Organogenèse lymphoïde et néogenèse lymphoïde"). Dans une seconde partie, les anomalies/pathologies de cette réponse immunitaire sont développées ("Autoréactivité physiologique et pathologique", "Rejet de greffe", "Allergies", "Maladies auto-immunitaires"). Enfin, sont abordées des notions sur les "Echappements au système immunitaire" observés lors d’infections virales ou bactériennes, ainsi que durant la progression tumorale.

UE22 La génétique à l’heure de la génomique

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.

UE23 Les ARN non-codants chez les métazoaires et chez les plantes

Responsables : C. LELANDAIS-BRIERE & M. BENHAMED

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. Thèmes :
MicroARNs et ARN interférents : biogenèse et modes d’action. Les similitudes et les différences observées dans les différents systèmes modèles sont analysées sur la base des derniers articles parus.
piARNs : découvertes et modes d’action chez les mammifères et la drosophile.
Les longs ARNs non-codants correspondent-ils toujours à des ARNs fonctionnels ?
Modes d’action des longs ARNs chez les mammifères et les plantes.

UE24 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 de différents organismes (mammifères, plantes, paramécies), au travers d’exemples variés (empreinte parentale, inactivation du chromosome X, inactivation des séquences répétées du génome, mémoire épigénétique…). Chaque cours-conférence est animé par un chercheur, spécialiste du domaine traité. En complément de ces conférences d’experts, les responsables de l’option animeront des ateliers (3x2h) dont la thématique est “l’hérédité épigénétique”. Au cours de ces ateliers, des études scientifiques concernant l’épigénétique transgénérationnelle seront analysées et présentées par les étudiants. L’analyse de ces articles permettra d’engager une réflexion et des discussions autour de ce phénomène assez controversé qu’est l’hérédité épigénétique. Cette thématique permet également de poser la question de la contribution de l’épigénétique en termes d’évolution.

UE25 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 :

Les Archaea (Patrick Forterre)
Microbiote intestinal et maladies inflammatoires (Patricia Lepage)
Dynamics imaging of host-pathogen interactions (Jost Enninga)
La bactérie pathogène gastrique Helicobacter pylori : colonisation persistante d’une niche hostile (Hilde de Reuse)
Bases moléculaires de la virulence des streptocoques (Shaynoor Dramsi)
Bactériophages et phagothérapie (Laurent Debarbieux)
Variation antigénique chez les protozoaires parasites (Isabelle Florent)
Organisation et dynamique des génomes bactériens (Eduardo Rocha)
Biologie des communautés microbiennes et biofilms (Jean-Marc Ghigo)
Immune evasion by pathogenic bacteria (Olivier Dussurget)

UE26 Mathematical modeling for biologists

Responsables : R. VEITIA & M. RERA

La modélisation est à la base de la réflexion scientifique. Si nous y faisons appel naturellement au cours du processus de production d’hypothèses (modélisation qualitative), elle semble moins spontanée pour la mise en place d’un processus analytique pour la compréhension de phénomènes complexes (modélisation quantitative). Le but du présent module est de mettre en exergue les étapes conduisant de l’observation d’un phénomène à la production d’un modèle ‘fonctionnel’ simple pouvant être mathématisé. Il sera organisé en 5 cours de 2h d’enseignement visant à présenter des problèmes biologiques généraux ainsi que les modélisations qui en ont été faites, suivies de 5 TDs de 2h visant à apprendre les outils et la méthodologie aux étudiants. Nous proposons dans cet enseignement une initiation à l’extraction de paramètres à partir de données biologiques, ainsi qu’à des outils et méthodes statistiques le permettant. Cette partie de l’enseignement sera associée à l’utilisation de fonctions de bases sur le logiciel R. Cette première partie sera suivie de la modélisation d’un problème présenté lors du module. Une implémentation du modèle à l’aide de StarLogo Nova sera réalisée en fin d’enseignement.

UE27 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’).

UE28 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

UE29 Plasticité et évolution du développement

Responsables : D. CASANE, P. KERNER & M. VERVOORT

Connaître, comprendre et maîtriser les concepts et méthodes fondamentaux de l’étude de la plasticité et de l’évolution des processus développementaux chez les animaux. Les enseignements sont dispensés sous forme de cours théoriques introduisant les principaux concepts et méthodes et de séances de discussion d’exemples concrets à partir de l’analyse d’articles de recherche et/ou de revue. L’enseignement est divisé en trois parties : évolution des processus développementaux et histoire évolutive des animaux ; bases génétiques des modifications du développement au cours de l’évolution ; plasticité et évolution des processus développementaux

UE30 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)

UE31 Stabilité des génomes et des épigénomes

Responsables : M. NADAL & JC. CADORET

Cet enseignement est sous la forme d’un cycle de conférences (cours) dont les séquences suivraient une ligne pédagogique définie permettant l’appréhension des enseignements par les étudiants de la manière la plus intégrée possible. Cette ligne pédagogique s’efforce de faire le lien entre les processus moléculaires mis en jeu et l’organisation au niveau génomique, cellulaire et de l’individu. L’enseignement porte donc sur plusieurs thématiques et avec plusieurs organismes modèles (bactéries, archées, champignons, plantes et métazoaires dont mammifères) :
les dommages à l’ADN induits par des facteurs intrinsèques ou extrinsèques
La réplication de l’ADN, sa régulation et ses dysfonctionnements
quelles conditions créent de l’instabilité dans un génome
les différents mécanismes moléculaires permettant la stabilité du génome.
l’impact de ces différents mécanismes sur la cellule, l’individu, l’évolution et le vieillissement

UE32 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.

Après une introduction sur la virologie, seront abordés :

Rétrovirus (VIH, HTLV-1..), virus de la grippe, virus de la poliomyélite, virus transmis par les Arthropodes (West Nile, dengue, Chikungunya, fièvre jaune, encéphalite japonaise..), virus des hépatites (A,B,C, delta, E), variole et vaccine, virus neurotropes (rage, herpès, varicelle/zona), virus des fièvres hémorragiques (Ebola, Marburg..)
L’étude de certaines thématiques sera proposée au choix des étudiants (ex : virus et risque viral, vaccins antiviraux, thérapie génique, vecteurs viraux, virus émergents).

UE33 Stage

Responsables : A. PLESSIS & J. SAP

Stage de recherche de 5 mois (majoritairement aux USA)

Dernière modification, le 6 mars 2019.



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FAUCHEREAU L’UE comporte des cours, des TDs et des TPs portant sur : Les apports des avancées actuelles en génomique pour l’analyse des génomes procaryotes et eucaryotes, tant du point de vue structural que fonctionnel (séquençage et post-séquençage, traitement des données massives, exploration des bases de données, extraction, visualisation et intégration de données génomiques, analyses transcriptomiques et de données ChIPseq, recherche d’enrichissement ; constructions et manipulation de réseaux d’interaction, …) Les mécanismes induisant des variations dans les génomes et influençant leur évolution et leur diversité (mécanismes de réparation, réplication, mutation, migration, sélection), en particulier pour le génome humain Les analyses de génétique quantitative et de génétique multifactorielle, en particulier dans le cadre de pathologies humaines complexes. UE2 Régulation de l’expression génique et épigénétique Responsables : A.L. TODESCHINI & J. SAP Contrôle local de la transcription, méthylation de l’ADN, régulation postranscriptionnelle des ARNm et rôle des petits ARNs, structure de la chromatine et code des histones, les éléments transposables et leur régulation, hérédité structurelle (les prions), intégration des voies de signalisation, hérédité des régulations en feedback, régulation complexe des FOXOs, empreinte et inactivation du chromosome X UE3 Génétique du développement Responsables : A. PLESSIS & M. VERVOORT L’enseignement sera dispensé sous forme de thèmes transversaux abordés avec une approche comparative multi-organismes. Les thèmes analysés seront : signalisation cellulaire et développement ; développement et régulation de l’expression génique ; développement et architecture de la cellule ; spécification des identités cellulaires au cours du développement ; lignage cellulaire au cours du développement . UE4 Biologie et pathologies moléculaires et cellulaires Responsable : J.M. VERBAVATZ 6 Séminaires de recherche avec discussion (questions) (12h au total) 6 cours de biologie celllulaire en trafic intracellulaire, métabolisme des lipides, transports et imagerie cellulaire (12h au total) 5 TD de deux heures ou des articles scientifiques sont présentés par les étudiants (10h au total) 1 TD d’analyse critique de la présentation orale d’un article par un scientifique co-auteur de l’article (2h) . UE5 Approches Génétiques et Génomiques à l’ère des données massives Responsables : A. ZIDER & C. VANDIEDONCK La première partie de l’enseignement sur les méthodes expérimentales sera dispensée sous forme de cours magistraux dans lesquels les enseignants présenteront différentes approches expérimentales permettant de répondre à une question biologique. Les étudiants présenteront ensuite un article illustrant l’utilisation de ces approches en biologie sous forme de classes inversées. La seconde partie de l’enseignement portera sur l’acquisition des outils bioinformatiques de base pour analyser et interpréter les données. Cet enseignement combinera une préparation non présentielle des étudiants au moyen de supports vidéo et de documents compagnons en amont de séances pratiques lors de TP sur ordinateur avec des cas d’études en génomique fonctionnelle. Un projet “Fil Rouge” de séquençage haut-débit sera réalisé en enchaînant les complémentarités des outils Unix et R. Les étudiants pourront continuer leur travail à distance grâce à la connexion à un serveur distant. L’enseignement présentera enfin un exemple concret d’analyse de données multi-dimensionnelles en génomique. L’ensemble de cet enseignement (cours, matériel, intervention des étudiants) sera en anglais. UE6 Projet de recherche Responsables : I. CAILLE & S. MEDJKANE UE7 TP1 : Régulations Epigénétiques 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 !). UE8 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. UE9 TP3 : Biologie Moléculaire Végétale Responsable : C. LELANDAIS & C. SORIN Ce TP consiste à étudier le phénomène de silencing, c’est à dire l’inactivation homologue d’un gène par interférence ARN, chez les plantes. Ce mécanisme naturel de protection contre les infections virales ou la propagation des transposons est fréquemment initié chez les végétaux lors des transformations génétiques. Le TP permet aux étudiants, outre l’intérêt général des mécanismes de silencing transcriptionnel (TGS) et post-transcriptionnel (PTGS), de pratiquer des techniques de biologie moléculaire et cellulaire mais aussi de s’initier aux méthodes spécifiques de transgenèse végétale et d’analyse des petits ARNs. Le premier axe du TP consiste à étudier des lignées de la plante modèle Arabidopsis thaliana transformées avec un gène codant pour une protéine rapporteur. Nous réaliserons l’analyse de ces lignées afin de déterminer lesquelles sont soumises au silencing et le type de silencing (culture in vitro des plantes sur milieu sélectif, génotypage, RT-PCR quantitative des ARNm et des siARNs, détection in planta et dosage d’activité enzymatique). Le deuxième axe du TP consiste à mettre en évidence la mobilité des siARNs dans la plante et l’effet des protéines virales suppresseur naturels de silencing sur cette systémie. Enfin, nous réaliserons la détection subcellulaire de plusieurs protéines impliquées dans le TGS ou le PTGS à l’aide de fusions traductionnelles avec des protéines fluorescentes. UE10 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 développemental le gène (muté dans la lignée étudiée) 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. UE11 Communication scientifique Responsables : S. CABURET & S. CLARET Cette UE vise à donner aux étudiants les clefs pour une communication réussie et pertinente dans un contexte scientifique : structure et le processus d’élaboration d’un article scientifique pour publication dans une revue internationale à comité de lecture Structure d’un résumé scientifique en anglais Identification de la pertinence de représentations, notamment graphiques, de données scientifiques, en particulier dans les médias à destination du grand public modalités d’écriture et de publication d’un billet de blog permettant la vulgarisation auprès du grand public d’un sujet scientifique UE12 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. UE13 Cellules Souches et Thérapie Génique Responsables : 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 UE14 Diversité et évolution des systèmes génétiques Responsable : D. CASANE Cet enseignement se propose de présenter aux étudiants les apports des concepts et des méthodes de la biologie évolutive pour comprendre la diversité des systèmes de reproduction, des cycles de vie et de l’architecture des génomes. Cette diversité sera analysée à la lumière de contraintes qui s’exercent à différents niveaux d’intégration, des gènes aux populations. A titre d’exemple, nous discuterons des conditions du maintien ou de la perte de la reproduction sexuée, du sex-ratio, du contrôle du taux de mutation, de la sénescence. La robustesse et l’évolvabilité des systèmes génétiques seront discutées en fonction des possibilités de coopération, mais aussi de conflits entre gènes, cellules et organismes. Cet enseignement s’appuiera sur, et fera le lien entre divers enseignements de génétique et génomique d’une part, et d’autre part de biologie évolutive (génétique des populations, phylogénie, Evo-Devo et évolution moléculaire des génomes) dispensés en L3 et M1 et il renforcera cet axe important du magistère de génétique.. UE15 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). UE16 Fluidité génétique Responsables : AL. 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. UE17 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. UE18 Génétique Humaine : Méthodologie 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. Durant les travaux pratiques (10h) les étudiants réalisent notamment une étude d’association génome entier (GWAS) à partir des données de données de génotypage. Ils apprennent notamment à gérer les données pangénomiques et à appliquer les tests adaptés à la fréquence des variants, à l’amplitude de l’effet et à l’architecture génétique des maladies. Les étudiants apprennent à utiliser le programme PLINK utilisé classiquement dans les laboratoires de Génétique Humaine. Enfin, un séminaire (2h) réalisé par un chercheur illustre des travaux de recherches sur les populations humaines. UE19 Génomique - Bio-informatique Responsables : S. CABURET & 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. L’enseignement sera dispensé sous forme de TP. Deux ou trois questions biologiques seront posées chaque année et pourront concerner : l’évolution et la conservation des séquences génomiques codantes et non-codantes la distribution spatio-temporelle des marques épigénomiques au regard des traits génomiques la dynamique et régulation de l’expression génique dans différents contextes l’impact de la diversité génétique sur les traits génomiques Les méthodes bioinformatiques enseignées pour répondre à ces questions biologiques incluront, par exemple, Unix avancé UE20 Imagerie Cellulaire et Moléculaire 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’emblée 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). UE21 Immunologie : des bases à la physiopathologie Responsables : A. NICOLETTI & M. LEBORGNE-MOYNIER 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", "Organogenèse lymphoïde et néogenèse lymphoïde"). Dans une seconde partie, les anomalies/pathologies de cette réponse immunitaire sont développées ("Autoréactivité physiologique et pathologique", "Rejet de greffe", "Allergies", "Maladies auto-immunitaires"). Enfin, sont abordées des notions sur les "Echappements au système immunitaire" observés lors d’infections virales ou bactériennes, ainsi que durant la progression tumorale. UE22 La génétique à l’heure de la génomique 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. UE23 Les ARN non-codants chez les métazoaires et chez les plantes Responsables : C. LELANDAIS-BRIERE & M. BENHAMED 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. Thèmes : MicroARNs et ARN interférents : biogenèse et modes d’action. Les similitudes et les différences observées dans les différents systèmes modèles sont analysées sur la base des derniers articles parus. piARNs : découvertes et modes d’action chez les mammifères et la drosophile. Les longs ARNs non-codants correspondent-ils toujours à des ARNs fonctionnels ? Modes d’action des longs ARNs chez les mammifères et les plantes. UE24 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 de différents organismes (mammifères, plantes, paramécies), au travers d’exemples variés (empreinte parentale, inactivation du chromosome X, inactivation des séquences répétées du génome, mémoire épigénétique…). Chaque cours-conférence est animé par un chercheur, spécialiste du domaine traité. En complément de ces conférences d’experts, les responsables de l’option animeront des ateliers (3x2h) dont la thématique est “l’hérédité épigénétique”. Au cours de ces ateliers, des études scientifiques concernant l’épigénétique transgénérationnelle seront analysées et présentées par les étudiants. L’analyse de ces articles permettra d’engager une réflexion et des discussions autour de ce phénomène assez controversé qu’est l’hérédité épigénétique. Cette thématique permet également de poser la question de la contribution de l’épigénétique en termes d’évolution. UE25 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 : Les Archaea (Patrick Forterre) Microbiote intestinal et maladies inflammatoires (Patricia Lepage) Dynamics imaging of host-pathogen interactions (Jost Enninga) La bactérie pathogène gastrique Helicobacter pylori : colonisation persistante d’une niche hostile (Hilde de Reuse) Bases moléculaires de la virulence des streptocoques (Shaynoor Dramsi) Bactériophages et phagothérapie (Laurent Debarbieux) Variation antigénique chez les protozoaires parasites (Isabelle Florent) Organisation et dynamique des génomes bactériens (Eduardo Rocha) Biologie des communautés microbiennes et biofilms (Jean-Marc Ghigo) Immune evasion by pathogenic bacteria (Olivier Dussurget) UE26 Mathematical modeling for biologists Responsables : R. VEITIA & M. RERA La modélisation est à la base de la réflexion scientifique. Si nous y faisons appel naturellement au cours du processus de production d’hypothèses (modélisation qualitative), elle semble moins spontanée pour la mise en place d’un processus analytique pour la compréhension de phénomènes complexes (modélisation quantitative). Le but du présent module est de mettre en exergue les étapes conduisant de l’observation d’un phénomène à la production d’un modèle ‘fonctionnel’ simple pouvant être mathématisé. Il sera organisé en 5 cours de 2h d’enseignement visant à présenter des problèmes biologiques généraux ainsi que les modélisations qui en ont été faites, suivies de 5 TDs de 2h visant à apprendre les outils et la méthodologie aux étudiants. Nous proposons dans cet enseignement une initiation à l’extraction de paramètres à partir de données biologiques, ainsi qu’à des outils et méthodes statistiques le permettant. Cette partie de l’enseignement sera associée à l’utilisation de fonctions de bases sur le logiciel R. Cette première partie sera suivie de la modélisation d’un problème présenté lors du module. Une implémentation du modèle à l’aide de StarLogo Nova sera réalisée en fin d’enseignement. UE27 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’). UE28 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 UE29 Plasticité et évolution du développement Responsables : D. CASANE, P. KERNER & M. VERVOORT Connaître, comprendre et maîtriser les concepts et méthodes fondamentaux de l’étude de la plasticité et de l’évolution des processus développementaux chez les animaux. Les enseignements sont dispensés sous forme de cours théoriques introduisant les principaux concepts et méthodes et de séances de discussion d’exemples concrets à partir de l’analyse d’articles de recherche et/ou de revue. L’enseignement est divisé en trois parties : évolution des processus développementaux et histoire évolutive des animaux ; bases génétiques des modifications du développement au cours de l’évolution ; plasticité et évolution des processus développementaux UE30 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) UE31 Stabilité des génomes et des épigénomes Responsables : M. NADAL & JC. CADORET Cet enseignement est sous la forme d’un cycle de conférences (cours) dont les séquences suivraient une ligne pédagogique définie permettant l’appréhension des enseignements par les étudiants de la manière la plus intégrée possible. Cette ligne pédagogique s’efforce de faire le lien entre les processus moléculaires mis en jeu et l’organisation au niveau génomique, cellulaire et de l’individu. L’enseignement porte donc sur plusieurs thématiques et avec plusieurs organismes modèles (bactéries, archées, champignons, plantes et métazoaires dont mammifères) : les dommages à l’ADN induits par des facteurs intrinsèques ou extrinsèques La réplication de l’ADN, sa régulation et ses dysfonctionnements quelles conditions créent de l’instabilité dans un génome les différents mécanismes moléculaires permettant la stabilité du génome. l’impact de ces différents mécanismes sur la cellule, l’individu, l’évolution et le vieillissement UE32 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. Après une introduction sur la virologie, seront abordés : Rétrovirus (VIH, HTLV-1..), virus de la grippe, virus de la poliomyélite, virus transmis par les Arthropodes (West Nile, dengue, Chikungunya, fièvre jaune, encéphalite japonaise..), virus des hépatites (A,B,C, delta, E), variole et vaccine, virus neurotropes (rage, herpès, varicelle/zona), virus des fièvres hémorragiques (Ebola, Marburg..) L’étude de certaines thématiques sera proposée au choix des étudiants (ex : virus et risque viral, vaccins antiviraux, thérapie génique, vecteurs viraux, virus émergents). UE33 Stage Responsables : A. PLESSIS & J. SAP Stage de recherche de 5 mois (majoritairement aux USA) Dernière modification, le 6 mars 2019.


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