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Dossier

Unités d’Enseignements

Pour une description des différentes UE, merci de vous rendre sur le site de la Faculté des Sciences de la Vie, rubrique Formations.

 

M1S1

 

Unité d’enseignement :

Contrôle du génome eucaryotique : épigénétique et maintien de l’intégrité

Responsable de l’UE : Philippe Carbon
CNU : 64
Corps : Professeur d’université
Courriel : p.carbon@ibmc-cnrs.unistra.fr
Téléphone : 0388417064

Objectif en termes connaissances

Cette unité d’enseignement propose un panorama actualisé des principaux mécanismes épigénétiques et de réparation de l’ADN impliqués dans le contrôle de l’expression et dans le maintien de l’intégrité du génome eucaryotique

L’épigénétique et la dynamique de la chromatine : les mécanismes et les rôles de la méthylation de l’ADN et des modifications des histones. La mémoire épigénétique des états transcriptionnels. La maintenance des épigénomes. Les cellules souches et la reprogrammation épigénomique. Les méthodes d’analyse associés aux différents états des épigénomes.

Les dommages de l’ADN dans le génome eucaryote et les réponses cellulaires aux dommages: les points de contrôle du cycle cellulaire, les différentes voies de réparation (réversion directe, réparation des cassures simple-brin, réparation des bases endommagées, des coupures double brin, mutagénèse) les ADN polymérases trans-lésionnelles, les modifications post-traductionnelles associées. Les maladies génétiques associées à un dysfonctionnement de la réparation et les modèles murins. La génotoxicité et la mort cellulaire. Les liens entre réparation et transcription. Les enzymes de réparation, cibles pour le développement de drogue anti tumorales.

Objectifs en termes de compétences

Compréhension de l’origine des dommages observés dans l’ADN, des mécanismes épigénétiqueset de réparation de l’ADN impliqués dans le contrôle et le maintien de l’intégrité du patrimoine génétique.

Unité d’enseignement : Origine et évolution du vivant

Responsable de l’UE : Hubert Becker
CNU : 64
Corps : Professeur d’université
Courriel : h.becker@ibmc-cnrs.unistra.fr
Téléphone : 0388417041

Objectif en termes connaissances

Les fondements des théories de l’Evolution. Les équilibres ponctués. Les systèmes de classification et phylogénétique moléculaire, l’évolution des populations, la microévolution et ses causes, mutations et recombinaisons, origine des espèces, systèmes d’auto-organisation, macroévolution et ses mécanismes.

La réplication des premiers systèmes biologiques allant de la réplication non catalysée vers les ribozymes ARN polymérases récemment développés. La compartimentation des systèmes primitifs, son apparition et sa mise en place.

Description des étapes et macromolécules conventionnelles à l’origine de la synthèse de l’aminoacyl- ARNt qui est la molécule adaptatrice permettant de traduire le code génétique. Etude de l’évolution des acteurs de la synthèse de l’adaptateur. Analyse comparative des voies atypiques et ancestrales et des voies modernes de synthèse de l’adaptateur permettant de comprendre comment s’est effectuée l’expansion naturelle du code génétique. Les approches expérimentales permettant l’expansion artificielle du code génétique afin d’introduire de nouveaux acides aminés dans le code.

Objectifs en termes de compétences

Les étudiants auront acquis les notions de bases concernant les théories de l’évolution. Ils auront analysé les principales étapes et mécanismes ayant permis l’apparition et l’évolution de la vie ainsi que du flux de l’information génétique. Ils se seront familiarisés avec l’analyse d’arbres phylogénétiques

Unité d’enseignement : Interactome

Responsable de l’UE : Hubert Becker
CNU : 64
Corps : Professeur d’université
Courriel : h.becker@ibmc-cnrs.unistra.fr
Téléphone : 0388417041

Objectif en termes connaissances

COURS

Description et utilisation des méthodes permettant d’établir et d’étudier les réseaux d’interactions entre protéines d’un organisme eucaryotique entier ou de ses compartiments subcellulaires. L’organisme modèle étudié sera la levure Saccharomyces cerevisiae. Les techniques de mise en évidence d’une interaction protéine-protéine (Purification d’Affinité en Tandem, co-immunoprécipitation, technique du double hybride, électrophorèse bi-dimensionnelle, puces à protéines, FRET, …) seront étudiées ainsi que la description et utilisation des banques de données d’interactôme. Les techniques de fractionnement subcellulaire et de vérification de la localisation subcellulaire d’une protéine seront également présentées.

TD:

Préparation des TP, TAP-Tag, localisation et fractionnement subcellulaire

TP:

Purification des noyaux et mitochondries de levures. Purification et identification des interactants d’une protéine mitochondriale ou nucléaire de levure par la méthode TAP.

Objectifs en termes de compétences

Connaissances théoriques et pratiques des méthodes détablissement un interactôme, de la localisation subcellulaire d’une protéine et du fractionnement de compartiments subcellulaires.

Unité d’enseignement : Analyse des séquences macromoléculaires

Responsable de l’UE : Odile Lecompte
CNU : 64
Corps : Maître de conférence
Courriel : odile.lecompte@unistra.fr
Téléphone : 0388653497

Objectif en termes connaissances

Connaissances de base en analyse de séquences nucléiques et protéiques :

1) Rappel succinct des principales bases de données de biologie moléculaire ;

2) Systèmes de scores utilisés en comparaison de séquences ;

3) Alignements optimaux de 2 séquences et recherche de similarité dans les banques (algorithmes, outils, forces et limites) ;

4) Alignements multiples de séquences (utilisations, méthodes de construction) ;

5) Construction de motifs, profils, HMM et application à la détection de séquences homologues divergentes ;

6) Phylogénie moléculaire (terminologie, méthodes de construction d’arbres phylogénétiques et leurs limites, estimation statistique de la robustesse d’un arbre) et présentation des grands phyla.

Les étudiants appliquent les notions théoriques vues en cours à des cas concrets lors de séances de TD de bioanalyse en salle de ressources informatiques.

Objectifs en termes de compétences

Utilisation des principaux serveurs bioinformatiques internationaux ; Compréhension des algorithmes majeurs utilisés en comparaison de séquences ; Maitrise des outils de recherche de séquences (textuels et basés sur la similarité) ;Analyse et d’interprétation critique des résultats d’une recherche de similarité ; Maitrise de la construction et de l’interprétation d’un alignement multiple et d’un arbre phylogénétique ; Mise en oeuvre de connaissances et d’approches pluridisciplinaires.

Unité d’enseignement : ARN : aspects moléculaires cellulaires et génétiques

Responsable de l’UE : Fabrice Jossinet
CNU : 64
Corps : Maître de conférence
Courriel : f.jossinet@ibmc-cnrs.unistra.fr
Téléphone : 0388417091

Objectif en termes connaissances

Les progrès en biologie moléculaire de ces dernières années ont permis de mettre en évidence le rôle primordial joué par de nombreuses molécules d’ARN dans la majorité des mécanismes biologiques ainsi que dans leurs dérèglements (cancers, maladies neurologiques,…). En ayant la capacité de transmettre une information (comme l’ADN) et d’avoir une activité catalytique (comme les protéines), l’ARN constitue une cible et un moyen de choix dans un nombre toujours croissant de stratégies thérapeutiques. Cette UE se propose de faire l’état de l’art des propriétés, mécanismes d’action ainsi que des rôles biologiques des molécules d’ARN :

- le rôle de l’ARN dans l’expression des gènes :

- la régulation en cis des ARN messagers (riboswitches, tboxes, élément SECIS,…)

- la régulation en trans des ARN messagers (miRNAs, piwiRNAs, petits ARN bactériens,…)

- les introns et l’épissage des ARN messagers

- les ARNt, les ribosomes et la traduction des ARN messagers

- les ribozymes et l’hypothèse du monde à ARN

- les outils permettant d’étudier l’ARN :

- outils expérimentaux (RNA-seq, RNA silencing,… )

- outils bioinformatiques (modélisation moléculaire, prédiction de structures secondaires, alignements et phylogénies,…)

Objectifs en termes de compétences

A l’issue de cette UE, les étudiants seront capables de :

- comprendre les propriétés, les mécanismes d’action et les différents rôles des molécules d’ARN

- utiliser et manipuler les différents outils bioinformatiques spécialisés dans l’interrogation, la visualisation et la manipulation des données sur l’ARN

Plusieurs séances pratiques permettront notamment d’acquérir les compétences suivantes :

- la recherche de gènes d’ARN non-codants dans les génomes

- l’alignement de séquences d’ARN

- la prédiction et la manipulation de structures secondaires et tertiaires d’ARN

- la récupération et la visualisation de données d’ARN depuis des banques en ligne (réseaux d’interaction, données d’expression,…)

 

M1S2

 

Unité d’enseignement : Métabolisme et métabolomique

Responsable de l’UE : Catherine Florentz
CNU : 64
Corps : Professeur d’université
Courriel : c.florentz@ibmc-cnrs.unistra.fr
Téléphone : 0368850506, 0368850500

Objectif en termes connaissances

Vue d’ensemble des grandes voies métaboliques (rappel) et vue détaillée de voies spécifiques. Intégration du métabolisme (inter-connections des différentes voies; molécules centrales; régulations).

Initiation à la métabolomique et aux outils de spectrométrie de masse. Exemples de projets de recherche faisant appel à la métabolomique.

Objectifs en termes de compétences

Acquisition d’une vue d’ensemble et d’une vue détaillée du métabolisme. Compréhension des liens entre différentes voies. Perception de l’importance des métabolites dans le fonctionnement des cellules.

Unité d’enseignement : RNA silencing

Responsable de l’UE : Fabrice Michel
CNU : 64
Corps : Maître de conférence
Courriel : fabrice.michel@ibmp-cnrs.unistra.fr
Téléphone : 0388417260

Objectif en termes connaissances

Les cours magistraux (6 heures) aborderont, dans les grandes lignes, les mécanismes d’action et le rôle des petits ARN non codants chez les eucaryotes (microARN, siARN, tasiARN et piARN) :

- Leur découverte

- Leur biogenèse

- Les points communs et différences de ces petits ARN entre les modèles étudiés (animaux, végétaux et levure)

- Les mécanismes de régulation post-transcriptionnelle (PTGS)

- Leur rôle dans les modifications épigénétiques et la régulation au niveau transcriptionnelle (TGS)

- Amplification des siARNs : transitivité et propagation du signal

- La défense antivirale (VIGS) et la stratégie de contre-défense utilisée par les virus

- L’outil ARN interférence

Les travaux pratiques se dérouleront sur 2 semaines, avec des séances de 4 heures le matin, la dernière séance étant utilisée pour un examen de contrôle continu. L’action des siARN et des miARN sera abordée soit par génétique soit par biologie moléculaire-biochimie en utilisant les plantes Nicotiana benthamiana et Arabidopsis thaliana. L’action des siARN lors de l’ARN interférence se fera par l’expression transitoire du gène reporteur GFP et de siARN ciblant l’ARNm de ce gène ; leur action lors d’une réaction antivirale (VIGS) sera étudiée en utilisant des vecteurs viraux modifiés. La propagation du signal de silencing induite par ces deux expériences sera aussi étudiée.

L’action des miRNAs sera abordée en utilisant des mutants du silencing chez A. thaliana, mutants obtenus au laboratoire (O. Voinnet, IBMP), déficients soit dans la coupure (slicing), soit dans l’inhibition de la traduction de l’ARNm cible. A partir d’extraits d’ARN et de protéines de plante sauvage et des deux mutants, les étudiants effectueront des expériences de RT-PCR et de « western » leur permettant d’analyser et de discuter les résultats obtenus.

Les travaux dirigés (10h) permettront d’avoir une complémentarité avec les travaux pratiques (introduction des techniques utilisées, analyse et discussion sur des articles en relation avec les expériences réalisées). Les approches expérimentales utilisées d’une part pour la compréhension du rôle de ces petits ARN dans les mécanismes d’ARN interférence et d’autre part pour l’identification des facteurs cellulaires impliqués dans ces mécanismes, seront aussi abordées. De plus, les travaux dirigés permettront d’aborder des thématiques nouvelles ou non abordées pendant les cours magistraux, comme le rôle des miARNs dans le développement ou dans les cancers, …

Objectifs en termes de compétences

Cette formation vise à sensibiliser l’étudiant au rôle important du RNA silencing dans la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle chez les eucaryotes, et de l’impact de cette découverte récente dans la recherche actuelle au travers de la technique de l’ARN interférence utilisée pour l’étude de l’expression d’un gène (knock down). Des séances de TD et de TP complèteront les cours magistraux et permettront aux étudiants d’aborder des techniques diverses pour l’étude du RNA silencing.

Unité d’enseignement : Génomique évolutive et fonctionnelle

Responsable de l’UE : Veronique Leh-Louis
CNU : 65
Corps : Maître de conférence
Courriel : Veronique.Leh@gem.u-strasbg.fr
Téléphone : 0368851811

Objectif en termes connaissances

La complexité des génomes, abordée par leur contenu, leur variabilité, leur expression, leur évolution :

- Les stratégies de séquençage à haut débit (ADN et ARN) : notion de valeur qualité, de réplicata, métagénomique, polymorphisme, parties transcrites du génome, ….

- Les méthodes d’alignement et de comparaison de séquences (matrices de points, Blast, alignement local, global, multiples…): Principes, forces et limites

- Quelques autres méthodes de prédictions de gènes et de séquences régulatrices (GeneMark, genosplicing, tRNAscan,…),

- Notion de phylogénie,

- Utilisation de banques de données (motifs, domaines, familles de protéines..)

Objectifs en termes de compétences

- Comprendre le rôle et l’importance des méthodes de prédictions dans la génération et l’utilisation de données en biologie

- Comprendre le contenu des banques de données biologiques et les exploiter

- Savoir proposer des méthodes adéquates d’alignement, de comparaison ou de prédiction pour un objectif donné, et savoir interpréter les résultats,

- Faire la relation entre d’une part les connaissances acquises en biologie moléculaire, biochimie et génétique… et d’autres part les données issues d’analyses in silico afin de proposer des hypothèses fonctionnelles et/ou évolutives

 

M2S3

 

 Unité d’enseignement : Questions d’Actualité en Biologie et Génétique Moléculaire

Responsable de l’UE : Philippe Carbon
CNU : 64
Corps : Professeur d’université
Courriel : p.carbon@ibmc-cnrs.unistra.fr
Téléphone : 0388417064

Objectif en termes connaissances

L’enseignement s’articule autour de 8 conférences de 2h en anglais portant sur des sujets d’actualité en biologie et génétique moléculaire par des conférenciers invités. Ces conférences permettront aux étudiants de connaître les derniers développements en biologie et génétique moléculaire. Pour préparer la conférence, les étudiants lisent trois articles envoyés par les conférenciers, et soumettent par écrit avant la conférence trois questions portant sur le thème traité. Ces questions devront être posées par les étudiants au conférencier à la fin de la conférence. De plus, un groupe d’étudiants devra prendre contact avec le conférencier et assurer sa présentation en anglais.

Objectifs en termes de compétences

- Connaissances de pointe en biologie et génétique moléculaire

- Recherche d’information dans les banques de données

- Formation à l’analyse critique et à l’évaluation de données scientifiques

- Apprentissage de l’interactivité avec un conférencier

Unité d’enseignement : Nano/Microtechnologies en Biologie Moléculaire

Responsable de l’UE : Michael Ryckelynck
CNU : 64
Corps : Maître de conférence
Courriel : m.ryckelynck@isis.u-strasbg.fr
Téléphone : 0368855187

Objectif en termes connaissances

Cet enseignement pluridisciplinaire a pour but de familiariser les étudiants avec le domaine émergent des nano et microtechnologies. Dans un premier temps, les étudiants découvriront les technologies dédiées à la miniaturisation (laboratoires sur puce) des systèmes de détection de biomolécules (technologie nanopore) et d’analyses digitales de moyen à très haut débit (systèmes microfluidique) sur molécules (ou cellules) uniques. Un des enjeux sera de faire prendre conscience aux étudiants que le comportement d’une population est la moyenne du comportement variable des différents individus (molécules ou cellules) qui la compose. De plus, les étudiants seront sensibilisés à l’évolution de certaines méthodes de base en biologie moléculaire (séquençage d’ADN par exemple). A ces connaissances théoriques, s’ajouteront des connaissances pratiques acquises lors d’une semaine de travaux pratiques où les étudiants seront amenés à fabriquer des dispositifs microfluidiques et à réaliser des caractérisations de cellules bactériennes individualisées en micro-gouttelettes.

La seconde partie de l’UE sera tout d’abord consacrée à l’apprentissage de la fabrication de nano-objets (nanotubes de carbone, nanoparticules…) et à leurs applications dans les domaines biomédicaux et biotechnologiques. Puis le domaine des nanobiotechnologies sera abordé au travers de la présentation de nano-machines/nano-assemblages moléculaires (acides nucléiques et/ou protéines), de leur ingénierie et de leur intégration pour le développement de systèmes d’analyses (biocomputing) ou en vue de la reprogrammation de systèmes vivants (biologie synthétique).

Objectifs en termes de compétences

Les étudiants possèderont le bagage de base nécessaire à l’analyse et à la compréhension d’articles scientifiques dans les principaux domaines des nano/microtechnologies dédiés à la biologie moléculaire et cellulaire et aux biotechnologies. D’autre part, les étudiants auront eu un premier contact pratique avec la microfabrication et l’utilisation de systèmes microfluidiques et seront capables de préparer et de réaliser l’analyse digitale d’une population (individu par individu).

Objectifs

 

Ce parcours est axé sur la biologie cellulaire intégrée qui permet de comprendre le fonctionnement des biomolécules dans leur contexte naturel mais aussi les grandes fonctions physiologiques dans les organismes sains ou malades. Il forme des étudiants à l’exploration fonctionnelle des mécanismes moléculaires au niveau cellulaire, et à l’étude dynamique des comportements cellulaires à l’échelle de l’organisme entier. L’immunologie, une discipline pour laquelle l’université de Strasbourg dispose d’un potentiel de recherche reconnu, sert de support pour illustrer les différentes approches méthodologiques et technologiques la biologie cellulaire intégrée. La présence de 3 stages en laboratoire au cours du master (un stage en M1 et deux stages en M2) permet une progression semestre par semestre vers l’autonomie scientifique aboutissant à la réalisation d’un réel projet de recherche.

 

Compétences à acquérir

 

Connaissance approfondie de la biologie cellulaire et moléculaire et de l’immunologie. Recherche de l’information scientifique dans les bases de données en utilisant les outils modernes de communication. Conception d’un projet de recherche à partir de données bibliographiques. Réalisation expérimentale d’un projet de recherche. Maîtrise de l’instrumentation moderne permettant l’étude des biomolécules, de la cellule et des processus immunologiques. Formation à la communication scientifique.

 

M1S1

 

Unité d’enseignement : Immunobiologie approfondie

Responsable de l’UE : Sylvie Fournel

CNU : 65

Corps : Professeur d’université

Courriel : s.fournel@unistra.fr

Téléphone : 03 68 85 41 73

Objectif en termes connaissances

Acquérir des bases solides en immunologie permettant i) de manipuler aisément les différents concepts fondateurs de l’immunologie cellulaire et ii) de mettre en relation les données issues de la pathologie avec les bases du fonctionnement du système immunitaire.

Objectifs en termes de compétences

Etre capable d’analyser de manière critique les données de la littérature immunologique et de communiquer cette analyse en utilisant un support de communication adaptée à l’oral ou à l’écrit.

- Savoir suivre un protocole expérimental de manière autonome et analyser de manière critique les résultats obtenus.

 

M1S2

 

Unité d’enseignement : Immunologie Cellulaire Intégrative

Responsable de l’UE : Jean-Luc Imler

CNU : 65

Corps : Professeur d’université

Courriel : jl.imler@unistra.fr

Téléphone : 03 88 41 70 36

Objectif en termes connaissances

Acquisition des derniers développements en recherche dans les domaines du développement du système immunitaire, des mécanismes moléculaires de la diversification des récepteurs de l’antigène, des maladies autoimmunes, de l’immunité innée. Connaissance des derniers développements technologiques et méthodologiques appliqués à la biologie cellulaire et moléculaire. Présentation d’articles encadrée par des directeurs de recherche à l’INSERM ou au CNRS.

Objectifs en termes de compétences

  • Analyse d’articles scientifiques
  • Présentation d’un article scientifique à l’oral
  • Réponse aux questions, argumentation dans une discussion scientifique
  • Maîtrise des techniques et méthodes en immunologie cellulaire et moléculaire

 

M2S3

 

Unité d’enseignement : Questions d’actualité en Immunologie et Inflammation

Responsable de l’UE : Sylvie Fournel

CNU : 65

Corps : Professeur d’université

Courriel : s.fournel@unistra.fr

Téléphone : 03 68 85 41 73

 

Objectif en termes connaissances

Cette UE est constituée de conférences de 2-3h par des chercheurs de différentes laboratoires français ou étrangers travaillant sur différents aspects de l’immunologie.

Objectifs en termes de compétences

  • Connaissance des grandes avancées récentes en immunologie
  • Expertise des techniques et méthodes de l’immunologie
  • Analyse critique de données scientifiques
  • Présentation orale

 

Unité d’enseignement : Techniques de cytométrie

Responsable de l’UE : Frédéric Gros

CNU : 65

Corps : Maitre de conférences

Courriel : f.gros@unistra.fr

Téléphone : 03 88 41 70 24

Objectif en termes connaissances

Cette UE a pour but de consolider les connaissances théoriques et pratiques sur les applications de la cytométrie en flux par des approches expérimentales, des conférences et des études documentaires.

Objectifs en termes de compétences

  • Etre capable de mettre au point en autonomie des protocoles d’immunophénotypage, des tests de toxicité, des évaluations de prolifération cellulaire par cytométrie en flux.
  • Formation à l’analyse de données.
  • Appréhender par des approches documentaires et par des interventions de spécialistes, d’autres applications de la cytométrie en flux comme les études de FRET ou le tri cellulaire.

Le parcours ‘Génétique Moléculaire du Développement et Cellules Souches’ forme l’étudiant à l’exploration fonctionnelle des processus biologiques au niveau cellulaire et moléculaire et à leur étude dynamique au cours de la différentiation cellulaire permettant l’édification de l’embryon et du jeune adulte.

Il met l’accent en particulier sur les processus liés à la plasticité cellulaire, la régénération et les cellules souches, la morphogenèse des embryons, et sur l’analyse in vivo du dysfonctionnement de ces processus à l’origine des pathologies.

Chaque année, des conférenciers de renommée internationale sont invités lors d’un symposium organisé dans le cadre de cette unité d’enseignement. A titre d’exemple ont été invités

Les points forts du parcours sont :

  • des travaux pratiques nombreux dont 2 semaines en laboratoire de biologie du développement et 2 semaines de TP avec des cellules souches embryonnaires.
  • des enseignements en petits effectifs, interactifs, cours inversés, TD…
  • une semaine de gestion de projet
  • un stage de 7 semaines dès la première année
  • une formation très complète de la molécule à l’organisme qui ouvre les portes de la plupart des laboratoires de biologie du développement, cellules, souches, cancérologie…

Pour une description des différentes UE, merci de vous rendre sur le site de la Faculté des Sciences de la Vie, rubrique Formations.

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