L3 Aspects Moléculaires et Cellulaires du Vivant

Cours de biochimie et de biologie moléculaire de L1 et L2.

L’UE s’organise en deux parties, l’une dédiée à la biologie moléculaire et l’autre à la biochimie. Cette formation illustre ainsi la complémentarité des approches de biologie moléculaire et de biochimie. Chaque partie se déroule sur 4 jours consécutifs en salle de travaux pratiques. Les étudiants réalisent une série d’expériences visant un objectif commun qui est de produire une protéine recombinante et d’étudier sa fonction.

Cette formation pratique a pour but de former les étudiants à différentes démarches expérimentales permettant le clonage d'un gène (biologie moléculaire) et les techniques de purification et de caractérisation d’une protéine (biochimie). En biologie moléculaire, l'étudiant utilisera des techniques d’extraction d’ADN, de PCR, de restriction et ligation enzymatiques, d'électrophorèse en gel d’agarose et de transformation bactérienne. En biochimie, l'étudiant mettra en oeuvre des techniques de chromatographie, d’électrophorèse en gel d’acrylamide, des cinétiques enzymatiques (dosages spectrophotométriques) et la détermination expérimentale des paramètres cinétiques d’une enzyme.

Toutes les mises en œuvre pratiques des expériences par les étudiants sont précédées par une explication détaillée de tous les principes expérimentaux et du déroulement précis des manipulations.

L’accent est mis sur le travail en autonomie et en binôme, à partir de protocoles détaillés et l’analyse de résultats expérimentaux obtenus. Les étudiants apprendront à organiser les expériences, à récolter des données expérimentales, à restituer leurs résultats sous formes de tableaux et de graphiques, et à transmettre ces données sous forme de compte-rendu ou de communication orale.

L’enseignement de cette UE vise à apporter aux étudiants de L3 des compétences techniques et d’analyses dans les domaines de la biologie moléculaire et de la biochimie. À l'issue de cet enseignement l'étudiant saura :

OAV1. Réaliser des expériences en conditions de laboratoire.

Appliquer un protocole expérimental, manipuler des instruments et techniques de base (pipette, balance, hotte, spectrophotomètre, préparation de solutions ou tampons), travailler en binôme et en groupe.

OAV2. Analyser et interpréter des résultats scientifiques et restituer les connaissances théoriques de biologie moléculaire et de biochimie.

Restituer les résultats expérimentaux sous forme de graphiques, schémas ou tableaux, analyser et interpréter les résultats, restituer ces données dans un compte-rendu et à l’oral, faire le lien entre les apports de la biologie moléculaire et la biochimie pour l’étude des protéines.

OAV3. Décrire les techniques de biologie moléculaire et de biochimie mises en œuvre pendant le TP et les connaissances théoriques qui y sont associées.

Définir et décrire : l’ADN, un gène, une protéine, une enzyme ; décrire une extraction d’ADN plasmidique, les étapes de clonage d’un gène (PCR, restriction, ligation, transformation, sélection, criblage), décrire une expérience d’électrophorèse d’ADN ou de protéines, décrire une expérience de purification de protéines (chromatographie), décrire une expérience de cinétique enzymatique.

Les étudiants manipuleront tous les jours et suivront l’évolution de leur projet sur 2 semaines. Le but de leurs manipulations sera de cloner le gène codant une enzyme dans un vecteur plasmidique, d’exprimer ce gène dans un hôte bactérien, de purifier la protéine ainsi produite et de déterminer les paramètres cinétiques de cette enzyme. Les étudiants analyseront leurs résultats au jour le jour et rédigeront un compte rendu afin de présenter leurs résultats et de pouvoir également les interpréter et les discuter. Des séances de cours et TD sont intégrées à cet enseignement pratique afin d’introduire les connaissances théoriques indispensables à la compréhension et à l’interprétation des expériences réalisées. L’évaluations comprendra une partie contrôle continu (investissement pendant les séances de travaux pratiques, compte-rendu et présentation orale) et un examen écrit final.

Principles of Biochemistry, Lehninger (ou équivalent), chapitres dédiés aux gènes et à leurs produits (biologie moléculaire), aux protéines et à l’enzymologie (biochimie).

La physiologie étudie le fonctionnement normal du corps humain, c'est-à-dire les processus biologiques qui régissent le travail des organes, des tissus et des cellules. Elle cherche à comprendre comment ces différentes structures interagissent et coopèrent pour maintenir l'homéostasie, permettre la survie et soutenir les fonctions vitales telles que la respiration, la digestion, la circulation sanguine, la régulation de la température corporelle, et plus encore. Pour décrire précisément les fonctions physiologiques, il est également essentiel de comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires, qui permettent d’appréhender le fonctionnement global d’un organe. Dans cette optique, le module de Physiologie des Fonctions Cardiorespiratoires, Digestive et Métabolisme propose une approche intégrée, tenant compte des différentes échelles pour analyser les grandes fonctions du corps humain. Ce module se divise en deux parties : la première aborde les propriétés anatomiques, cellulaires et fonctionnelles du système cardiorespiratoire, tandis que la seconde étudie le système digestif, le métabolisme et l’homéostasie énergétique. L’approche pédagogique allie cours théoriques et séances de travaux pratiques et dirigés, permettant une meilleure compréhension des concepts et de leur application.

OAV1. Décrire et formaliser les fondements de la fonction cardiorespiratoire.
L’étudiant.e sera capable de décrire l’anatomie du cœur et de l’appareil respiratoire ainsi que les éléments de base de la mécanique cardiorespiratoire. Il /Elle devra être capable de maitriser les lois physiques qui régissent le mouvement de l’air entre l’atmosphère et les alvéoles, les échanges gazeux au niveau pulmonaire et tissulaire et l’écoulement du sang dans les vaisseaux sanguins. Il/Elle devra être en mesure de citer les différentes formes de transport de l’O2 et du CO2 dans le sang et savoir décrire la structure et les principales propriétés de l’hémoglobine. 
OAV2. Décrire les propriétés électriques de base des cellules pacemaker et des myocytes cardiaques du cœur et schématiser le contrôle de la respiration et la modulation de la fonction cardiaque par le système nerveux.
À l’issue de ces enseignements, l’étudiant.e devra être en mesure de citer un nombre limité de canaux ioniques intervenant dans la décharge des potentiels d’action cardiaques ainsi que les étapes qui relient l’excitation et la contraction du myocyte cardiaque. L’étudiant.e devra aussi être capable d’identifier les rôles du système nerveux dans la physiologie cardiorespiratoire : il sera capable de distinguer le rôle du système nerveux dans le contrôle et/ou dans la modulation de la fonction cardiorespiratoire.
OAV3. Définir et mémoriser l’organisation anatomo-fonctionnelle et la physiologie de l’appareil digestif et de ses glandes annexes.
À l’issue de cet enseignement l’étudiant.e sera capable de décrire l’anatomie et l’histologie de l’appareil digestif et de ses glandes annexes (le foie, le pancréas et la vésicule biliaire). Il/Elle devra définir les principales fonctions du tube digestif et leurs régulations par le système endocrinien et les systèmes nerveux central et entérique. Il/Elle identifiera et rappellera la transformation subie par les aliments lors des phases céphalique, buccale, gastrique et intestinale de la digestion, et il définira le rôle du foie et du pancréas dans la digestion intestinale des aliments.
OAV4. Identifier et rappeler les principales voies métaboliques du catabolisme des glucides, des lipides et des protéines. 
À l’issue de cet enseignement l’étudiant.e doit être capable de décrire les voies métaboliques du catabolisme du glucose aérobie (glycolyse, cycle de Krebs et chaine respiratoire) et anaérobie (fermentation lactique ou alcoolique) et de construire le bilan énergétique de l’utilisation du glucose par la respiration et par la fermentation. On souhaite qu’il/elle schématise les principales voies métaboliques du catabolisme des lipides (lipolyse, ß-oxydation et cétogenèse) et qu’il formule le bilan énergétique de la ß-oxydation des acides gras. Il devra retenir les voies métaboliques du catabolisme protéique (protéolyse et catabolisme oxydatif des acides aminés).
OAV5. (Transversal) Collecter, analyser, interpréter et présenter des données scientifiques.
Le but est que l’étudiant.e puisse se familiariser avec l’acquisition et l’analyse de données à partir de mesures des paramètres physiologiques (électrocardiogramme, pression artérielle, fréquence respiratoire et volume courant, consommation d’oxygène, régulation de la glycémie, analyse nutritionnelle...). On attend que l’étudiant.e soit capable de produire des résultats scientifiques cohérents, reproductibles, et de les analyser de façon autonome et critique. Il/Elle devra également décrire les conséquences de certaines dérégulations des appareils digestif et cardiorespiratoire sur le développement de maladies comme l’obésité, l’athérosclérose, l’ischémie cardiaque ou les troubles ventilatoires restrictifs et obstructifs.

L’UE se déroule principalement pendant la journée du lundi. La journée type est constituée par 2h de CM suivies par un TD le matin tandis que l’après-midi est dédié aux TP. 
Les cours magistraux (20 h) fournissent les bases théoriques sur le système cardio-respiratoire, le système digestif et le métabolisme. Les travaux dirigés (8 h) permettent aux étudiants d’appliquer les connaissances acquises en analysant des cas cliniques, des données expérimentales, des graphiques, etc. Les travaux pratiques (17 h) complètent certaines notions abordées en cours, notamment : 1) l’adaptation de la physiologie cardio-respiratoire à l’effort, 2) la mesure de l’activité cardiaque par ECG, 3) l’étude de l’organisation et des fonctions de l’appareil respiratoire par histologie, 4) l’analyse nutritionnelle, 5) l’étude de la régulation de la glycémie.
Les modalités d’évaluation des comptes-rendus de TP et de TD seront précisées au début de l’UE.La notation pour les comptes-rendus des TP et des TD sera communiquée en début de l’UE.

Physiologie humaine : Une approche intégrée de Unglaub Silverthorn, Dee, Silverthorn, Andrew C, Johnson, Bruce R, Ober, William-C, ... ed. Pearson.

Physiologie Humaine de Vander et al., McGraw Hill's Primis Custom Publishing.

Connaissances de base en Biologie Végétale, en Physiologie Végétale, en Biologie Moléculaire et Cellulaire.

Les plantes sont des organismes fixés à un support qui doivent en permanence faire face aux variations abiotiques (facteurs physiques comme la teneur en eau, la température, la luminosité, l'abondance en minéraux) de la niche écologique dans lesquelles elles sont implantées. Par le biais de cours magistraux, suivis d'exposés puis de quatre journées pleines de travaux pratiques d’écophysiologie sur les grandes voies métaboliques en rapport avec l’acclimatation aux conditions de l'environnement, les étudiants se familiariseront avec les capacités qu'ont les plantes de s'acclimater pour croître et survivre.
Thèmes abordés: mécanismes et régulation de la photosynthèse; interactions métabolismes carbonés-azotés; spécificités et acclimatation du métabolisme végétal en réponse aux conditions de l’environnement.

Au terme de cet enseignement l'étudiant sera capable de :
OAV1. Décrire les grands principes qui régissent les fonctions de nutrition et le métabolisme des végétaux terrestres.
OAV2. Décliner les mécanismes de régulation et d'intégration des grandes voies métaboliques en fonction des besoins des plantes.
OAV3. Démontrer quelles sont les stratégies d'acclimatation métabolique des plantes pour répondre aux contraintes de leur environnement.

Le module aborde ces aspects par des approches théoriques (cours, analyse d'articles) et expérimentales d'écophysiologie (quatre journées pleines de travaux pratiques) complémentaires. Par l'accompagnement dont il bénéficiera, l'étudiant sera capable d'interpréter et discuter de résultats obtenus au regard des données de la littérature et de rédiger un compte-rendu sous le format d'un article scientifique.

L'unité d'enseignement est organisée en 3 modalités d'enseignement permettant le passage progressif des connaissances académiques vers la littérature puis aux enseignements pratiques, en abordant les thématiques suivantes: (1) la nutrition carbonée des plantes et sa régulation, (2) la photorespiration, unique aux plantes, et les interactions entre métabolisme carboné et azoté, (3) les métabolisme azoté et soufré et leurs implications écologiques, (4) l'acclimatation des plantes aux variations des conditions abiotiques (physiques) de l'environnement (eau, température, lumière, minéraux), (5) le tout sous un angle de vue écophysiologique. Au cours succèderont des exposés des étudiants sur la littérature associée pour lesquels ces derniers seront accompagnés tant sur le plan théorique que pédagogique (capacité à retranscrire à l'oral à l'aide d'un support visuel), afin de renforcer les connaissances théoriques sur des exemples précis d'acclimatation des plantes à leurs conditions environnementales fluctuantes. Le tout sera renforcé par une série de travaux pratiques pendants lesquels les étudiants seront accompagnés afin de pouvoir produire un compte-rendu sous forme d'un article scientifique. L'évaluation comporte un compte-rendu de travaux pratiques noté, une note d'exposé oral et un examen terminal écrit. L'examen écrit portera sur toutes les notions vues en cours, à l'occasion des exposés et des travaux pratiques.

Objectifs : Explorer la biodiversité microbienne, ses méthodes d’étude et son exploitation.

Programme :
Introduction à la microbiologie, histoire de la microbiologie
Microscopies
Évolution et biodiversité des microorganismes
Procaryotes (bactéries et archées) : structure, diversité, métabolismes
Bactériophages
Champignons
Protistes
Microbiologie appliquée et industrielle

OAV1. Appréhender la microbiologie dans son ensemble.
OAV2. Appréhender la classification et l’évolution des microorganismes.
OAV3. Décrire l’ultrastructure d’une cellule procaryote.
OAV4. Explorer la biodiversité morphologique, physiologique et métabolique des bactéries et archées.
OAV5. Explorer les différents aspects du règne fongique.
OAV6. Expliquer l'origine endosymbiotique des chloroplastes, témoins de la diversité et de l'histoire évolutive des eucaryotes unicellulaires.
OAV7. Appréhender l’utilisation des microorganismes dans l’industrie.
OAV8. Concevoir un poster scientifique intégrant des éléments textuels et visuels permettant de communiquer efficacement des informations scientifiques.

L’unité d’enseignement comprend 22 heures de cours magistraux (CM) et 23 heures de travaux dirigés et pratiques. En complément des enseignements dispensés, incluant les CM destinés à l’acquisition des notions fondamentales et les séances de TD/TP les illustrant, les étudiants seront activement impliqués dans leur apprentissage à travers des dispositifs de type « classes inversées ». Dans ce cadre, ils auront à concevoir et à présenter des posters ou exposés portant sur les différents phyla bactériens et sur différentes thématiques illustrant les multiples applications de la microbiologie en industrie, telles que la production d’antibiotiques, la bioremédiation, la phagothérapie ou encore les produits alimentaires fermentés.

Microbiologie. Prescott et al. 6e édition - octobre 2023 - 1016 pages - ISBN 978-2-8073-5144-8
Brock, Biologie des micro-organismes. Michael Madigan, John Martinko. 11e édition. ISBN 978-2-3260-0219-7
Histoire des Microbes. Patrick Berche. ISBN  978-2-74-200674-8

Connaissances niveau L2 en biologie végétale, physiologie végétale, biologie moléculaire et cellulaire, microbiologie.

Les plantes sont des organismes sessiles qui doivent constamment faire face à la pression exercée par des changements (contraintes ou facteurs de stress) de leur environnement biotique et abiotique. En réponse à une pression constante (ex : dérèglement climatique) ou une pression soudaine (ex : attaque d’un microorganisme), les plantes ont la capacité de répondre et de s’adapter à ces changements. Cette UE a pour objectif de donner aux étudiants une vision intégrée des réponses des plantes aux contraintes biotiques et abiotiques de l’environnement, et ceci à différentes échelles de l’organisme (de la cellule à l’organisme entier dans son environnement) et de temps.

Programme détaillé :
Cours (12h30) :
1. Innovations et adaptation des végétaux au milieu terrestre (1,5h)
2. Réponses des plantes aux contraintes abiotiques (eau, sel, température, métaux lourds) (3h)
3. Réponses des plantes aux contraintes biotiques (phytopathologie, symbiose) (6,5h)
4. La réponse redox des plantes au changement climatique (1,5h)
 
TD (4h30) :
1. Adaptations de l'appareil reproducteur en relation avec le mutualisme de pollinisation (1,5h) 
2. Contraintes abiotiques (1,5h)
3. Analyse d’articles (1,5h)
 
TP (28h) :
1. Adaptations de l'appareil végétatif à la contrainte hydrique (3h)
2. Réponses moléculaires, cellulaires et métaboliques de plantes soumises à un stress salin (9h)
3. Mise en évidence de l’implication du système de sécrétion de type 3 dans la virulence de la bactérie Pseudomonas syringae sur Arabidopsis thaliana (4,5h)
4. Etude de la production de H2O2 et de l’apparition de lésions foliaires chez différentes lignées mutantes d’Arabidopsis thaliana (4,5h)
5. Analyse d’une interaction symbiotique et de l’impact d'un stress abiotique sur celle-ci (7h)

Au terme de cet enseignement, l’étudiant sera capable de :
OAV1. Énumérer les grandes innovations et adaptations des végétaux au milieu terrestre, et les replacer dans leur contexte évolutif.
OAV2. Démontrer les différentes stratégies adaptatives des végétaux (morpho-anatomiques et physio-métaboliques) en les connectant avec les caractéristiques majeures de leur milieu de vie (transition saisonnière, milieux extrêmes).
OAV3. Décrire les principaux mécanismes (moléculaires, cellulaires et physiologiques) et principales voies de signalisation impliquées dans la réponse des plantes aux contraintes abiotiques (eau, sel, métaux lourds, changements climatiques – faibles/fortes températures, fort taux de CO2) et biotiques (organismes mutualistes/symbiotiques et parasitaires) de l’environnement.
OAV4. Expliquer comment les variations environnementales impactent le développement des plantes et leurs écosystèmes, et comment ces dernières y répondent pour s'y adapter. Illustrer l'influence de ces variations sur les enjeux sociétaux et écologiques.
OAV5. Appliquer un ensemble de techniques expérimentales variées et couramment utilisées dans le domaine des sciences du végétal, pour étudier l'influence de contraintes environnementales sur la croissance des plantes à différentes échelles (macroscopique, microscopique ou moléculaire/métabolique). Analyser, interpréter et discuter les résultats obtenus en regard des données de la littérature. Formuler des hypothèses et développer un esprit critique. Rédiger un compte-rendu écrit suivant le format d’un article scientifique.

L’UE est organisée en 2 blocs thématiques : après une brève introduction sur l’adaptation des plantes au milieu terrestre, l’UE se focalisera sur 1) les réponses des plantes aux contraintes abiotiques (stress salin, stress hydrique, températures extrêmes, fort CO2), et 2) les réponses des plantes aux contraintes biotiques (interactions parasitaires et mutualistes/symbiotiques). Chaque bloc comporte une partie de cours, complétée par plusieurs séances de TP visant à renforcer les connaissances théoriques et pratiques sur des exemples précis d’adaptation des plantes aux contraintes de l’environnement. En fin d’UE, une séance de TD sous la forme d’une analyse d’article permettra de mettre en relief un des aspects abordés lors du cours interactions symbiotiques.
L’évaluation de l’UE comporte 4 comptes-rendus notés de TP (dont 2 seront à rédiger sous la forme d’un article scientifique), un exercice noté (analyse de données issues de la littérature menée en parallèle d’expériences lors d’un TP), et une note d’examen écrit terminal. L’examen écrit porte sur toutes les notions vues au cours de l’UE (cours, TD et TP).

Marc-Andre Selosse, Jamais Seul ces microbes qui construisent les plantes les animaux et les civilisations, édition Acte Sud

Philippe Reignault, Ivan Sache, Mathias Choquer, Marie-France Corio-Costet, Alia Dellagi, Frédéric Suffert. Phytopathologie. Edition deboeck, 2e édition, août 2023, 384 pages - ISBN 978-2-8073-0288-4.

La pathogénie racontée par des pharmaciens, des physiopathologistes, des biochimistes et des biologistes moléculaires:
Regards croisés à partir de quelques exemples
Comprendre les infections observées sur l’organisme entier à partir des processus moléculaires et cellulaires
Mener une réflexion combinant différentes échelles d’analyse, de la molécule à l’organisme en passant par la cellule

La partie clinique est sous la responsabilité de JC Marvaud, la partie moléculaire sous la responsabilité de Nicolas Bayan.

Plan du cours:

A- Cours introductifs
1- Les interactions hôtes pathogènes
Interaction hôtes-microorganismes
Bactéries pathogènes et bactéries opportunistes

2- Microbiote intestinal et infections digestives bactériennes et virales
Généralités sur le microbiote
Principaux pathogènes bactériens et viraux

3- La réponse de l’hôte à une infection microbienne
Les barrières naturelles
La phagocytose
Les anticorps
Le complément

B- Exemples de grands pathogènes (Cours et TD)
1- Les infections à pneumocoques
2- Les infections à E. coli
3- Le cas d’Helicobacter pylori
4- Les infections virales (VIH, maladie éruptives, grippes)
5- Un cas de champignon opportuniste (cryptoccus neoformans)
6- Mycobacterium tuberculosis: pathogène primaire ou opportuniste

OAV1. Définir les différents types d’association des micro-organismes avec un hôte. Notion de microbiote, de micro-organismes opportunistes.
OAV2. Lister et expliquer les principaux mécanismes de défense anti-bactérienne chez l’être humain.
OAV3. Citer et décrire les principaux mécanismes de virulence des agents infectieux (bactéries, virus, champignons, protistes)
et les conséquences physiopathologiques de cette virulence chez l’hôte infecté.
OAV4. Citer des agents infectieux et décrire leurs principaux traits physiologiques en lien avec leurs stratégies d’infection à partir d’études de cas cliniques.
OAV5. Énumérer et décrire les principales techniques de diagnostic des pathologies infectieuses et leurs traitements.
OAV6. Citer plusieurs exemples de facteurs de virulence et exposer leur mécanisme d’action. Citer et décrire plusieurs méthodes permettant d’identifier des facteurs de virulence.
OAV7. Interpréter des données expérimentales d’articles scientifiques visant à identifier des facteurs de virulence. Mettre en place une stratégie pour tester la fonction d’un gène potentiellement impliqué dans la pathogénie.

L'ensemble est organisé selon le schéma suivant:
Une période de cours intensifs suivie par une période de TD consistant en des analyses de données et des études de cas cliniques.
Deux TD seront consacrés à chaque pathogène (ou groupe) étudié, 1 pour l'aspect clinique et 1 autre pour l'aspect moléculaire.

Un partiel est organisé au milieu du semestre pour un contrôle de l'acquis des connaissances des cours avant la phase de TD.

Connaissances niveau L2 en biologie animale et physiologie animale

Le système nerveux central et le système endocrinien constituent les deux principaux systèmes de communication de l’organisme. Ils assurent la transmission d’informations entre les tissus et les organes, permettant ainsi la régulation des grandes fonctions physiologiques et le maintien de l’homéostasie. 
L’unité d’enseignement Physiologie des Régulations Endocrines et Neurosciences a pour finalité d’apporter aux étudiant.es des connaissances théoriques solides dans les domaines de la physiologie endocrinienne et des neurosciences. Elle accorde également une place importante aux enseignements pratiques, afin de confronter précocement l’étudiant.e à la démarche expérimentale et de lui permettre d’acquérir les bases des bonnes pratiques de laboratoire.
Les enseignements de neurophysiologie visent à assurer la maîtrise de l’organisation anatomo-fonctionnelle globale des systèmes nerveux central et périphérique. Une attention particulière est portée à l’étude des réflexes spinaux, qui permettent d’illustrer les circuits neuronaux de base et l’organisation segmentaire de la moelle épinière. Ils abordent également le mouvement volontaire, en expliquant la coordination entre les structures cérébrales impliquées, les mécanismes de planification et d’exécution du geste, ainsi que le rôle des voies motrices descendantes dans la commande musculaire. Les enseignements d’endocrinologie ont pour objectif de faire acquérir la maîtrise de l’organisation anatomique et de la physiologie des principales glandes endocrines. Ils abordent les mécanismes moléculaires et les voies de signalisation impliquées dans le contrôle hormonal du métabolisme et dans la régulation de l’homéostasie des grands systèmes de l’organisme, en considérant aussi bien les contextes physiologiques que physiopathologiques. En somme, ces enseignements visent non seulement à transmettre des connaissances fondamentales, mais aussi à développer une compréhension intégrée des interactions fonctionnelles entre les différentes composantes de la physiologie humaine.

OAV1 : Décrire et illustrer l’organisation anatomo-fonctionnelle du système nerveux.
Au terme de cet enseignement l’étudiant.e devra être capable de décrire et d’illustrer l’organisation anatomo-fonctionnelle globale des systèmes nerveux central et périphérique (ex. modulation des réflexes spinaux, contrôle central du mouvement), en identifiant les régions cérébrales associées à des fonctions spécifiques complexes. Cet enseignement permettra également à l’étudiant.e de consolider ses acquis en neuro-anatomie fonctionnelle  en intégrant les concepts cellulaires et moléculaires fondamentaux de la transmission et de la communication nerveuses.
OAV2 : Analyser, interpréter et présenter des données expérimentales extraites de publications scientifiques, relatives à l’organisation anatomique et au fonctionnement du système nerveux.
A l’issue de cet enseignement, l’étudiant.e devra maitriser l’analyse et l’interprétation de données expérimentales relatives à l’organisation anatomique et au fonctionnement du système nerveux dans des situations physiologiques et pathologiques. Il/elle devra être capable de mobiliser les connaissances théoriques acquises en neurosciences afin de résoudre des exercices construits à partir d’extraits de publications scientifiques.
OAV3 : Décrire l’anatomie et la fonction des principales glandes endocrines, ainsi que les mécanismes de contrôle de leurs sécrétions hormonales.
A l’issue de cet enseignement, l’étudiant.e sera capable d’identifier les principales glandes endocrines, décrire leur organisation anatomique et histologique, leur rôle physiologique et les mécanismes de régulation de leurs sécrétions hormonales. Il/elle sera en mesure d’exposer le rôle : 1/ des Hormones thyroïdiennes et de la médullo-surrénale ; 2/ de la Parathyroïde dans la régulation de l’équilibre calcium/phosphate 3/ du pancréas endocrine dans la régulation de la glycémie. Par ailleurs, ces enseignements permettront à l’étudiant.e de s’approprier les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la régulation centrale de la prise alimentaire, ainsi que dans le contrôle hormonal de la reproduction et de l’équilibre hydrominéral.

OAV4 : Lister et décrire les voies de signalisation contrôlées par les différentes hormones et leurs
régulations dans un contexte physiologique et physiopathologique.
Au terme de cet enseignement l’étudiant.e devra être capable de décrire et d’illustrer les mécanismes moléculaires et les voies de signalisation impliquées dans le contrôle hormonal du métabolisme et de l’homéostasie des systèmes physiologiques. L’accent sera mis sur la signalisation via les récepteurs couplés aux protéines G, les récepteurs nucléaires, les récepteurs à activité tyrosine kinase et les récepteurs aux cytokines. L'étudiant.e devra également être en mesure de décrire et d’expliquer les conséquences des dérégulations de ces voies de signalisation dans le développement de pathologies métaboliques telles que l’obésité et le diabète.

OAV5 : Collecter, analyser, interpréter et présenter des données expérimentales.
A l’issue de cet enseignement l’étudiant.e sera initié.e à la conception d’un protocole expérimental, à l’acquisition, l’analyse et l’interprétation de données expérimentales collectées lors des séances de travaux pratiques (reflexe myotatique, anatomie de l’encéphale, histophysiologie des glandes endocrines, régulation hormonale de la reproduction, régulation centrale de prise alimentaire). Il/elle devra également développer ses compétences de communication scientifique à travers l’analyse et la présentation de résultats expérimentaux sous forme écrite et orale.

L’UE Physiologie des Régulations Endocrines et Neurosciences vise à fournir aux étudiants des connaissances théoriques solides et des compétences pratiques dans les domaines de la physiologie endocrinienne et des neurosciences.
En Neurosciences, les cours magistraux (10 h) apportent les bases théoriques sur l’organisation générale du système nerveux central, son rôle dans la régulation de l’information sensorielle et le contrôle spinal et central du mouvement. Les travaux pratiques (6 h) viennent approfondir ces notions par l’étude de la neuroanatomie fonctionnelle et des réflexes de la motricité volontaire. Les travaux dirigés (3h) permettent de consolider ces connaissances à travers l’apprentissage des techniques d’étude du système nerveux central.
En Endocrinologie, les cours magistraux (11 h) apportent les fondements théoriques sur le fonctionnement du système endocrinien, en abordant la régulation hormonale du métabolisme, de la glycémie, de la reproduction, ainsi que la neuroendocrinologie du comportement alimentaire. Les travaux pratiques (9 h) complètent ces notions par l’étude de l’histologie des glandes endocrines et des voies hypothalamiques de la régulation de prise alimentaire. Enfin, les travaux dirigés (6 h) permettent d’approfondir les connaissances sur la neuroendocrinologie, la régulation hormonale du métabolisme et la transduction du signal hormonal.
L’évaluation des connaissances et des compétences consiste, pour la première session, en un examen écrit (contrôle terminal) qui représente 70% de la note finale et un contrôle continu incluant les notes des comptes rendus des TP, et l’évaluation des TD qui représente 30 % de la note finale. 

L’examen de la deuxième session consiste en une épreuve orale.

Physiologie humaine : Une approche intégrée de Unglaub Silverthorn, Dee, Silverthorn, Andrew C, Johnson, Bruce R, Ober, William-C, ... ed. Pearson.   

Physiologie Humaine de Vander et al., McGraw Hill's Primis Custom Publishing.

Neurosciences. Purves, Augustine et al. - (1999, 2006, 2010 … ed. De BOECK)

Pré-requis : Aucun
Option à effectif limité - Une lettre de motivation sera nécessaire pour intégrer cette option.

L’objectif de cette option est de présenter les concepts fondamentaux de l’éthologie, d’illustrer ces concepts avec des exemples concrets de méthodologies utilisées en laboratoire et sur le terrain. Les bases physiologiques et neuronales sous-jacentes à certains comportements seront également présentées. Les étudiants seront amenés à mettre en pratique ces concepts et cette méthodologie (de la démarche expérimentale jusqu’aux analyses statistiques) via divers TP menés chez l’insecte et les mammifères.

À l’issue de cette UE, les étudiant-e-s seront en mesure de :
OAV1. Définir les concepts fondamentaux de l’éthologie.
OAV2. Mobiliser ces concepts pour analyser des documents portant sur l’étude du comportement animal.
OAV3. Identifier des bases physiologiques et neuronales sous-jacentes aux comportements.
OAV4. Construire et mener en autonomie les différentes étapes d’une démarche expérimentale en éthologie dans un cadre collectif et de travail en groupe.
OAV5. Mobiliser des concepts et outils d’observations, informatiques et statistiques dans le cadre des analyses du comportement animal.

21h CM : Introduction Générale (3h) / Mémoire spatiale (3h) / Émotions et comportement (3h) / Bases neurales des comportements motivés (3h) / Stratégies et comportements reproducteurs chez les animaux (3h) Communication chimique chez les Insectes (3h) / Bases neurobiologiques du chant des oiseaux chanteurs (3h).
21h TP : Étude comportementale chez le grillon / TP comportements spontanés chez les rongeurs / Comportement alimentaire chez la souris : Influence de l’état physiologie sur la néophobie / TP Apprentissage / mémoire spatiale / TP neuro-anatomie. Des compte-rendus de TP seront demandés et notés.
3h TD : Statistiques appliquées aux études comportementales.

Le comportement animal David Mcfarland (Auteur) Jacqueline Huart Psychobiologie, éthologie et évolution - Ed. De Boeck
Ethologie animale Anne-Sophie Darmaillacq (Auteur) Une approche biologique du comportement, 2ème édition- Ed De Boeck

Bases de biologie moléculaire et de génétique de L2 et L3 : réplication, transcription, traduction, mitose, méiose et génétique formelle. Bases de la démarche scientifique, techniques expérimentales vues en L2.

Cet enseignement a pour but de donner aux étudiants des connaissances plus approfondies en méthodologie et analyse génétique grâce à une approche pratique importante et concrète. Il repose sur l’étude des cascades moléculaires en s’appuyant sur deux exemples bien établis que sont le développement de la vulve (l’organe myoépithélial impliqué dans la ponte) chez le nématode Caenorhabditis elegans et la cascade apoptotique chez la drosophile.
L’étudiant se familiarisera avec la manipulation et l’observation du modèle animal Caenorhabditis elegans. Il disposera d’animaux dont le développement de la vulve est altéré chez les mutants. En utilisant des techniques de génétique, il analysera ces mutants et la relation épistatique qui existe entre eux et déterminera les gènes requis dans la réalisation du caractère étudié. Ces résultats permettront de proposer un modèle de la voie de signalisation moléculaire impliquée dans la mise en place de la vulve au cours du développement chez C. elegans.
Chez la drosophile, il réalisera un mini-crible de modificateurs dominants du phénotype induit par l'expression forcée d'un gène pro-apoptotique (killer) dirigée dans l'oeil, qui conduira à l'identification génétique et moléculaire de nouveaux membres de la cascade apoptotique. Puis, il testera par ARN interférence l'implication de gènes candidats codant des caspases dans la mort cellulaire induite dans l'oeil.

OAV1. Construire et appliquer une démarche scientifique afin de répondre à une question biologique. Mettre en œuvre un protocole expérimental (but, principe et limites) incluant des approches génétiques en respectant les règles de sécurité en laboratoire.
OAV2. Mettre en œuvre un protocole expérimental de biologie moléculaire en respectant les règles de sécurité en laboratoire.
OAV3. Rechercher bioinformatiquement le site d’insertion d’un élément transposable et son orientation dans le génome, puis poser des hypothèses sur les conséquences de cette insertion.
OAV4. Développer la pratique sur des modèles animaux pluricellulaires. S'adapter à des outils génétiques spécifiques des espèces étudiées. Comprendre comment caractériser génétiquement la formation d'un organe.

Cette UE va nous permettre de construire ensemble autour de cours interactifs et de nombreuses séances de TP. Les cours interactifs centrés sur deux modèles animaux seront complétés par des approches expérimentales originales basées essentiellement sur la génétique eucaryote et permettant d’illustrer les concepts abordés lors de votre cursus universitaire. Lors de ces nombreuses séances de TP, vous réaliserez des manipulation d’organismes modèles pluricellulaires, des croisements et cribles génétiques, des extractions d’ADN, de la PCR inverse, de l’analyse de séquences et de l’imagerie photonique, afin d’établir, pas à pas, un raisonnement scientifique pour répondre à une question biologique. Au travers de ces séances de TP, nous allons vous démontrer comment, à partir d’expériences de génétiques relativement simples à réaliser, on peut élaborer un mécanisme explicatif pour comprendre la création d’un organe chez un animal. Et pour compléter cette formation, l’évaluation, vous permettant de bien assimiler ces nouvelles connaissances et d’en conserver des traces écrites, se fera sous la forme de deux compte-rendu de TP et d’un examen écrit comptant pour 1/3 de la note finale.

Livres de génétique :
Rossignol, J.L. et al. (2000) Génétique, gènes et génomes. Editions Dunod
Serre J.L. (2012). Génétique. Edition Dunod
Sur le modèle C.elegans :
Marie-Anne Felix, Michel Labouesse, Laurent Ségalat. (2002) Caenorhabditis elegans Un organisme modèle en biologie. Edition Hermann
Labouesse, M. (1994) C. elegans, les promesses d'un petit animal intelligent.
médecine/sciences, 10 : 337-341.
Sur le modèle drosophile :
Deutsch, J. (1996). La Drosophile: Des chromosomes aux molecules. Edition John Libbey Eurotext

Connaissances générales sur l’organisation morphologique et les principales étapes du cycle de reproduction d’une plante à fleurs. Notions de systématique des plantes à fleurs, d’anatomie et de physiologie des végétaux.

Cette UE a pour objectif d’appliquer les notions fondamentales théoriques de botanique, de systématique, d’écologie et d’écophysiologie à l’étude détaillée d’une plante à fleurs (sélectionnée sur un site donné du campus d’Orsay). Cette étude, menée par binôme sous forme d’un projet tutoré, donnera lieu à la rédaction d’un compte-rendu écrit et d’une présentation orale.
Description des séances :
 Découverte du site d’étude et groupements végétaux (3h)
 Morphologie de l’appareil végétatif, organes de réserve et multiplication végétative (3h)
 Morpho-anatomie des plantes choisies (10h)
 Diversité et évolution des formes florales (7h)
 Acclimatation des plantes à la lumière (11h)
 Pigments et couleur des plantes (6h)
 Exposés (5h)

Au terme de cet enseignement, l’étudiant sera capable de :
OAV1. Identifier les principaux organes végétatifs et reproducteurs d’une plante sur la base de caractères morpho-anatomiques, et en établir le lien avec son milieu de vie.
OAV2. Produire une analyse florale, observer et décrire des grains de pollen, en déduire le type de pollinisation. Commenter ces caractères par rapport à la position systématique de la plante.
OAV3. Mesurer la répartition de la biomasse de plantes ayant poussé sous différentes conditions de lumière. Extraire de façon différentielle les pigments végétaux, identifier et quantifier ces pigments. Mesurer l’activité photosynthétique. Interpréter et discuter les données obtenues en fonction des conditions de lumière.
OAV4. Quantifier la réflectance, la transmittance, l’absorbance et la fluorescence dans le visible et l’infrarouge des feuilles d’une plante, et en déduire les propriétés optiques. Établir le lien entre ces propriétés et le fonctionnement photosynthétique.
OAV5. Synthétiser un ensemble d’informations provenant d’observations, d’expérimentations personnelles et/ou de données de la littérature (ouvrages, articles scientifiques, bases de données), sous forme d’un mémoire court, illustré et structuré, et d’une présentation orale en temps limité.

Au cours de la première séance de l’UE (comprenant une sortie sur le terrain), chaque étudiant choisira en binôme une plante présente sur le site d’étude. Chacune des séances suivantes sera ensuite l’occasion d’aborder un aspect particulier concernant cette plante, pouvant donner lieu à de nouvelles sorties de terrain (notamment pour les séances d’écophysiologie). L’ensemble des données collectées lors de ces séances sera complété si besoin par des données issues de la littérature et servira à rédiger un rapport qui sera rendu à l’issue de l’UE. Les principales informations obtenues seront exposées sous la forme d’une présentation orale qui clôturera cette UE.

Les étudiants devront avoir suivi préalablement un cours d'initiation à l'immunologie.

Cours magistraux (15h): Immunité innée, sélection et différenciation des lymphocytes T, sélection et différenciation des lymphocytes B, pathologies du système immunitaire; applications de l'immunologie en thérapeutique.

Travaux dirigés (10h): Réponse immunitaire innée, présentation de l'antigène, autoimmunité, allergie.

Cours inversé (10h): Selon les années alternance de :
Sujet fondamental = présentation des techniques d'immunologie cellulaire en se basant sur des articles méthodologiques
et/ou
Sujet appliqué = présentation des pathologies du système immunitaire en expliquant le principe des traitements utilisés ou présentation des développements thérapeutiques issus des connaissances en immunologie.

Travaux pratiques (10h): Caractérisation des réponses immunitaires cellulaires contre un antigène modèle (test de restimulation antigénique).

OAV1. Décrire les mécanismes permettant la mise en place des réponses lymphocytaires.
OAV2. Décrire les mécanismes des principales pathologies du système immunitaire.
OAV3. Utiliser les connaissances acquises pour expliquer le principe des traitements immunologiques.
OAV4. Comprendre le principe des techniques permettant de caractériser les réponses lymphocytaires.
OAV5. Mesurer de façon quantitative les réponses immunitaires de type cellulaires.

Les notions abordées en cours magistral seront illustrées par des séances de travaux dirigées basées sur l'analyse de figures. Au cours des séances de travaux dirigés, les étudiants organisés en petits groupes (binômes à quadrinômes), présenteront oralement au reste de la promotion leur analyse des figures. Cette présentation sera évaluée (note de contrôle continu).

Un travail bibliographique sera réalisé par les étudiants organisés en petits groupes (binômes ou trinômes) afin de préparer un cours inversé (support power point et présentation orale) portant soit sur la présentation de techniques immunologiques soit sur des applications de l'immunologie en santé humaine. Les étudiants seront accompagnés dans la préparation du cours inversé par les enseignants. À l'issue de leur préparation, ils restitueront leur travail devant l'ensemble de la promotion. Ce travail bibliographique sera évalué par les enseignants (note de contrôle continu).

Les travaux pratiques auront pour objectif de mettre en oeuvre des techniques de mise en évidence des réponses immunitaires cellulaires, de travailler la représentation graphique des données et leur interprétation. Les travaux pratiques feront l'objet d'un compte rendu (note de contrôle continu).

Les bases de l'immunologie fondamentale et clinique
7ème édition Abul K. Abbas, Andrew H. Lichtman, Shiv Pillai
Elsevier

Kuby Immunologie
7e édition
Judy Owen, Jenni Punt, Sharon Stranford
DUNOD

Objectifs : Les objectifs de l’UE sont (i) de finaliser l’acquisition des connaissances de chimie générale et chimie organique relatives au programme du concours Licence-Véto, (ii) d'entraîner les étudiants à l’épreuve écrite d’admissibilité.

Contenus :

• Cours (4h) et TD (10h) de chimie générale : complétion du programme (cinétique) et révisions (thermochimie, acides et bases, composés peu solubles, redox); problèmes d'annales
• Cours (14h) et TD (14h) de chimie organique : complétion du programme de chimie organique et révisions (chimie organique générale, alcènes, monohalogénoalcanes, alcools, amines, aldéhydes et cétones, acides carboxyliques et dérivés d'acides, synthèses partielles ou totales de molécules d'intérêt) ; problèmes d'annales
• TP (3h) : cinétique chimique
• Concours blancs

Être prêt à passer l’épreuve écrite d’admissibilité (chimie) du concours Licence-Véto
 OAV1. Connaître et savoir appliquer les notions de chimie générale de l'écrit du concours Licence-Véto.
OAV2. Réaliser et exploiter une expérience de cinétique chimique en suivant un mode opératoire.
OAV3. Connaître et savoir appliquer les principales réactions de chimie organique à des synthèses de molécules.
OAV4. Être autonome dans l'application d'une méthodologie pour résoudre des problèmes du concours Licence-Véto.

Enseignement présentiel avec alternance de Cours/TD/TP et concours blancs.

Les annales et rapports de jury des épreuves de concours sont consultables à l’adresse suivante : https://www.concours-agro-veto.net/spip.php?rubrique376

• Les ouvrages destinés aux CPGE pourront être consultés (par exemple, Chimie BCPST-véto collection Méthodes et annales aux éditions Tec et Doc ou J'assure aux concours BCPST, éditions prépa et concours)
• des annales corrigées du concours B (plusieurs éditeurs)

L’UE Biologie des cancers (4,5 ECTS) propose une initiation complète aux mécanismes fondamentaux de la cancérogenèse et à leurs implications thérapeutiques.
Cours magistraux (17 h)
Les CM permettent de découvrir les aspects fondamentaux moléculaires et cellulaires de la formation des cancers. Seront étudiés :
•        les mutations génétiques et l’instabilité du génome ;
•        la perturbation des points de contrôle du cycle cellulaire ;
•        la résistance à l’apoptose et le contournement des mécanismes de sénescence ;
•        l’acquisition d’un potentiel prolifératif illimité et la reprogrammation métabolique ;
•        la formation des métastases et l’angiogenèse ;
•        l’implication du système immunitaire, entre surveillance et échappement ;
•        les principes fondamentaux des thérapies anticancéreuses (chimiques, ionisantes, ciblées, immunothérapies).
Ces enseignements s’appuient sur le cadre conceptuel des Hallmarks of Cancer (Hanahan & Weinberg) et mettent en relation les mécanismes biologiques et leurs applications cliniques.
Travaux dirigés (16 h)
Les TD complètent les CM par des exercices d’analyse de données issues de la littérature scientifique (figures, jeux de résultats expérimentaux, études de cas). Ils visent à développer la capacité d’interprétation critique, la mise en relation de données disparates et la construction d’arguments scientifiques solides. Un accent particulier est mis sur la lecture active d’articles de cancérologie et la préparation d’exposés oraux en groupe, autour de thématiques complémentaires à celles vues en CM.
Travaux pratiques (6 h)
Les TP initient les étudiants à l’exploitation de bases de données internationales, notamment le TCGA (The Cancer Genome Atlas). Ils permettent de manipuler des données génomiques et transcriptomiques réelles, d’apprendre à effectuer des analyses exploratoires simples et d’interpréter les résultats en lien avec la biologie des cancers.
Activité en autonomie (6 h)
En groupes de 4 à 5, les étudiants choisissent un article scientifique et/ou une thématique liée à la cancérologie et préparent un exposé oral présenté en fin d’UE. Cette activité implique recherche documentaire, analyse critique et synthèse d’informations issues de sources variées, ainsi que la conception d’un support visuel. Elle développe autonomie, travail collaboratif et communication scientifique.

OAV1. Comprendre les mécanismes de la transformation tumorale

Identifier et expliquer les grands processus impliqués dans la cancérogenèse en s’appuyant sur le cadre conceptuel des Hallmarks of Cancer (Hanahan & Weinberg). Cela inclut l’instabilité génétique, la dérégulation des points de contrôle du cycle cellulaire, la résistance à la mort cellulaire, l’acquisition d’un potentiel prolifératif illimité, la capacité d’induire l’angiogenèse, l’invasion tissulaire et la formation de métastases, ainsi que l’échappement à la surveillance immunitaire et la reprogrammation métabolique. Être capable d’illustrer ces mécanismes à travers des exemples concrets, allant des altérations moléculaires aux conséquences cellulaires et tissulaires.

OAV2. Analyser et présenter de manière critique la littérature scientifique

À partir de l’étude d’un article scientifique choisi, savoir :

•        extraire et interpréter les informations essentielles,

•        situer les résultats dans leur contexte scientifique,

•        développer une analyse critique de la méthodologie et de la portée des conclusions.

L’étudiant doit également être capable de présenter de façon synthétique et didactique le contenu de l’article lors d’un exposé oral, en construisant un support adapté. Ce travail est mené en groupe afin de développer des compétences collaboratives, la répartition des tâches, l’argumentation scientifique et la communication claire auprès d’un auditoire.

OAV3. Exploiter des bases de données en cancérologie

Utiliser et analyser des ressources bio-informatiques et des banques de données internationales (par exemple le TCGA, The Cancer Genome Atlas) pour explorer des données génomiques, transcriptomiques ou cliniques en lien avec les cancers. L’objectif est de se familiariser avec la recherche de données ouvertes, leur traitement et leur interprétation, afin d’acquérir une autonomie dans l’utilisation de ces outils indispensables en biologie moderne.

L’UE associe cours magistraux, TD, TP et travail en groupe dans une progression cohérente qui articule connaissances fondamentales, analyses de données et apprentissages actifs. 
•        Les CM (17 h) apportent les bases théoriques sur les mécanismes de la cancérogenèse et les approches thérapeutiques.
•        Les TD (16 h) permettent aux étudiants de mettre en pratique ces acquis à travers l’analyse de données extraites de la littérature scientifique.
•        L'activité en autonomie (AA) est un travail collectif (6 h) qui est spécifiquement consacré à l’analyse approfondie d’un article scientifique et/ou une thématique non abordée en CM/TD en lien avec les cancers. Réalisé en petits groupes, il conduit à la construction d’une présentation didactique et à une restitution orale avec support visuel. Cet exercice développe des compétences en analyse critique, communication scientifique et collaboration.
•        Les TP (6 h) complètent la formation en introduisant les étudiants à l’analyse bio-informatique de données issues de grandes bases en cancérologie, renforçant ainsi leur autonomie et leur familiarité avec les outils numériques de la recherche actuelle.
La pédagogie de l’UE combine ainsi transmission de savoirs, apprentissage par l’analyse et la critique, et mise en situation collaborative. Les étudiants deviennent acteurs de leur formation, en reliant théorie, expérimentation numérique, travail collectif et communication scientifique.

The Biology of Cancer, RA Weinberg, Garland Science.

L’objectif de cette UE est de présenter les aspects fondamentaux du système reproducteur humain dans un contexte normal et pathologique. Cet enseignement comporte des notions fondamentales et appliquées, qui vont de l'étude moléculaire des aspects de la reproduction humaine aux approches diagnostiques et thérapeutiques dans le cas de pathologies touchant le système reproducteur. Cette UE est construite sur un ensemble de cours faisant intervenir un panel d’enseignants-chercheurs et professionnels hospitaliers en consultation génétique et en anatomie pathologique, de travaux pratiques, d’analyse d’articles et d'exposés. Cette UE est organisée en 5 modules :

Module I. Aspects génétiques de la reproduction
La méiose
L’empreinte parentale
Les anomalies chromosomiques et leur détection

Module II. Appareils génitaux masculins et féminins
Embryologie de l’appareil reproducteur féminin et masculin
Génétique du développement gonadique
Physiologie de l’appareil génital masculin
Physiologie de l’appareil génital féminin
La fécondation

Module III. Hormonologie de la reproduction
L’axe hypothalamo-hypophysaire
Les stéroïdes et récepteurs nucléaires
Les xénohormones

Module IV. Pathologies associées au système reproducteur
Anatomies pathologiques de l’appareil reproducteur
Examens de la fertilité masculine

Module V. Cellules souches et reproduction
Cellules souches
Cellules souches et gamètes

OAV1. Décrire les aspects génétiques liés à la reproduction
Vous aurez acquis les bases fondamentales du processus méiotique et serez familier aux approches d’analyses classiques de cytogénétique afin de pouvoir analyser des exemples de cas cliniques.

OAV2. Décrire l’appareil reproducteur masculin et féminin
Vous serez capables de décrire les grandes étapes de la gamétogenèse chez l’homme et la femme et d’identifier les différents acteurs de la gamétogenèse sur coupes histologiques.

OAV3. Identifier des pathologies de l’appareil reproducteur
Vous vous serez familiarisés avec les différentes approches d’études de pathologies du système reproducteur particulièrement masculin. L’utilisation des cellules souches pour la production de gamètes dans le cadre de modélisation du développement (ou de la différenciation) germinal(e) sera également discutée.

OAV4. Expliquer les principaux aspects hormonaux de la reproduction
Vous serez capables de décrire la synthèse, la production et la régulation des hormones stéroïdes. Vous discuterez aussi l’impact des perturbateurs endocriniens sur la fonction reproductive.

OAV5 (transversal). Analyser et présenter des résultats scientifiques
Sur la base des connaissances théoriques et techniques acquises (OAV 1 à 4), vous analyserez et présenterez un article scientifique. Ainsi, vous saurez décrire une stratégie expérimentale, comparer contrôle et situation expérimentale et conclure sur la question biologique traitée.

Nous proposons de travailler les thèmes de cette UE sous différents formats interactifs : 

 - Des classes inversées avec en présentiel l’analyse de cas cliniques.

 - Des travaux pratiques illustrant par l’analyse de coupes histologiques la physiologie et physiopathologie de l’appareil reproducteur masculin et féminin.

 - Des exercices de préparation à la présentation orale.

 - Un projet tutoré avec comme objectif la présentation d’un exposé.

Plusieurs dossiers portant sur l'infertilité et certaines pathologies de l'appareil reproducteur accessible sur : 
https://www.inserm.fr/information-en-sante/dossiers-information/infertilite
https://www.inserm.fr/dossier/endometriose/
https://www.inserm.fr/dossier/syndrome-ovaires-polykystiques-sopk/

L1-L2 de biologie
L'UE de mathématiques de L1

Outils mathématiques : 1- Études de fonctions, notion de dérivée, notion de limite, tracé de graphes de fonctions. 2- Résolution théorique de quelques équations différentielles simples suivie de l'apprentissage de la méthode de résolution qualitative (points d'équilibre, solution stationnaire, diagramme de phase) et application de cette méthode à des équations différentielles quelconques. 3- Résolution qualitative de systèmes de 2 équations différentielles (points d'équilibre, isoclines, diagramme de phase).
Application à la modélisation en Biologie : Apprendre à écrire la ou les équations différentielles décrivant la dynamique d'un phénomène biologique (évolution d'une population, cinétique d'une réaction chimique, ...), étudier la ou les équations obtenues grâce aux outils mathématiques précédemment développés, interpréter biologiquement les conclusions mathématiques.

OAV1. Modéliser un phénomène biologique par des fonctions dépendantes du temps, en utilisant des équation(s) différentielle(s).
OAV2. Résoudre mathématiquement des équations différentielles.
OAV3. Identifier mathématiquement et graphiquement les conditions d’équilibre d’un système d'équations différentielles.
OAV4. Interpréter biologiquement l’étude mathématique d’équations ou de systèmes différentiels.
OAV 5 : Aborder la linéarisation d’un système différentiel.

Cette UE se présente sous forme de cours intégré, les équations différentielles sont tout d'abord abordées par des enseignants mathématiciens et permettent aux étudiants de s'entrainer à la résolution d'équations différentielles. Dans un second temps, des enseignants biologistes interviennent afin d’illustrer la diversité des problèmes biologiques pouvant être modélisés par des équations différentielles. Lors de ces séances, l'accent est davantage mis sur la modélisation d'un énoncé biologique en équation mathématique. Après le partiel, le semestre se poursuit en abordant les systèmes d’équations différentielles, toujours avec la même méthode : mathématiquement puis en modélisant des problèmes biologiques. Des feuilles wims et des rédactions d'exercices comptant pour le contrôle continu sont proposés tout au long du semestre (résoudre des équations et modéliser des problèmes biologiques). Pour l’évaluation de la partie biomaths, un travail sous forme de projet à réaliser en petits groupes et l’énoncé de l’examen terminal est du même type que ce projet.

Objectif : L’objectif de l’UE est de poursuivre l’acquisition des connaissances et savoir-faire de chimie générale relatifs au programme du concours Licence-Véto, en vue de l’épreuve écrite d’admissibilité.
Contenus : Cours (14h) et TD (14h) : Transfert d’électrons en phase aqueuse (10h); Composés peu solubles (6h); Diagrammes E-pH (6h); Complexes en solution aqueuse (6h)
TP (2h) : Dosage redox

Poursuivre l’apprentissage des connaissances et acquérir la méthodologie de résolution de problèmes en chimie générale pour l'écrit d'admissibilité du concours Licence-Véto
OAV1. Connaître et savoir appliquer les notions de chimie générale relatives à l'écrit du concours Licence-Véto
OAV2. Appliquer une méthodologie pour résoudre des problèmes de ce concours.
OAV3. Réaliser et exploiter des dosages chimiques redox.

Enseignement présentiel avec alternance de Cours/TD/TP.

Structures des lipides
Notions de base de Bioénergétique
Couplage chimiosmotique et synthèse ATP

La structure des molécules biologiques :

• Nucléotides et acides nucléiques
• Acides aminés et structure des protéines (primaire, secondaire, ternaire et quaternaire)

Structure des principales molécules biologiques (Analyse des interactions intra et inter-moléculaires, Modifications post-traductionnelles des protéines)
Méthodes d’analyse et de détection des interactions protéine/ligand, protéine/ADN et protéine/protéine
Méthodes de détermination de structures 3D
Analyse de la relation séquence-structure-fonction
Enzymologie (grands types de réactions, catalyse enzymatique et formalisme Michaelien, tests enzymatiques, contrôle/régulation de l'activité enzymatique)
voies métaboliques principales (contrôles et intégration à l'échelle cellulaire)
Initiation à l'ingénierie des protéines
Transports et dynamique membranaires
Structure des lipides et protéines membranaires
Méthode d’étude des protéines membranaires
Transport de soluté à travers une membrane
Diffusion latérale et transversale des constituants membranaires

OAV1. Connaitre le principe général de techniques de détection et de mesures d’interactions et savoir analyser leurs résultats.
OAV2. Savoir décrire le site actif et le mode d'action d'enzymes et connaitre les grandes familles d'enzymes
OAV3. Connaitre les grands principes des techniques de détermination de structure 3D et savoir analyser une structure 3D.
OAV4. Rechercher des protéines homologues et comparer des structures 3D.
OAV5. Savoir expliquer les principes de l'ingénierie des protéines au travers d'exemples d'applications en biotechnologie
OAV6. Calculer les paramètres cinétiques des enzymes répondant au modèle de Michaelis en appliquant les équations et représentations graphiques adéquates.
OAV7. Savoir écrire un schéma réactionnel, décrire et expliquer l’effet d’un inhibiteur sur une courbe de Michaelis.
OAV8. Prédire, reconnaitre, représenter la topologie des protéines membranaires / Illustrer et expliquer leurs méthodes d’étude.
OAV9. Citer et expliciter les différents types de transports membranaires de petits solutés qui peuvent exister dans une cellule / Identifier et nommer plusieurs exemples de canaux et transporteurs cellulaires ; expliquer, commenter et discuter leur rôle physiologique.
OAV10. Écrire, nommer, identifier et comparer les caractéristiques des principaux lipides membranaires. Expliquer et illustrer la notion de dynamique membranaire.

Cours en Amphi + 10 TD de 2h par petits groupes.
Un partiel à la mi semestre.

« Principes de Biochimie » de Lehninger
« Biochimie » de Stryer, Berg & Tymoczko
" L'essentiel de la Biochimie " de E. Guillaume, P. Le Marechal et C. Baratti-Elbaz

L’objectif de cette unité d’enseignement est de délivrer un enseignement intégré d’Immunologie et Virologie en donnant aux étudiants les connaissances de base dans ces deux domaines.
L’étude des principaux éléments du système immunitaire et l’analyse des mécanismes effecteurs de la réponse immunitaire seront présentées.
Les concepts généraux de virologie seront abordés en mettant en lumière les interfaces avec la biologie cellulaire, la biologie moléculaire et l’immunologie.

Les cours magistraux (20H) seront présentés en deux grandes parties et illustrés par les TD (16H) et les TP (9H) :

Immunologie :

Le système lymphoïde (cellules, organes lymphoïdes, lymphe) Antigène, anticorps et lymphocytes B (anticorps, BCR…) Complexe majeur d’histocompatibilité et présentation de l’antigène Lymphocytes T (TCR et activation) Effecteurs lymphocytaires (activité cytotoxique/helper, coopération) Immunité innée et inflammation

Virologie :

Introduction générale : structure et classification des virus, cycle viral Stratégies de réplication virale Interaction virus – cellule hôte (entrée des virus dans la cellule, utilisation du cytosquelette, sortie des virus de la cellule) Interactions virus – système immunitaire : mécanismes d’échappement immunitaire Virologie appliquée

Deux séances de travaux pratiques permettront aux étudiants de manipuler des outils de base en immunologie et virologie :
TP1 Cytométrie en flux (3H) : analyses de données par ordinateur.
TP2 ELISA (6H) : détection d’anticorps antiviraux à l’aide d’outils immunologiques.

Les objectifs d'apprentissage visés sont les suivants :

OAV1. Expliquer les rôles des principaux acteurs moléculaires et cellulaires du système immunitaire :

Mémoriser les types de cellules du système immunitaire. Comprendre le principe de distinction entre le soi et le non soi et la notion d'antigène. Identifier les mécanismes d'action de l'immunité innée et de l'inflammation. Expliquer la diversité et la spécificité des récepteurs aux antigènes des lymphocytes (BCR et TCR). Énumérer les types d'anticorps, leurs propriétés et leur mode de production. Comprendre les rôles des anticorps dans les réponses immunitaires. Illustrer le lien entre un antigène, une classe d'anticorps, leurs récepteurs cellulaires, les actions cellulaires et la nature de la réponse immunitaire. Décrire le principe de la présentation d'antigène, les acteurs et les mécanismes moléculaires. Illustrer le lien entre la source d’un antigène, son mode de présentation aux lymphocytes T et la réponse immunitaire initiée. Expliquer les rôles des lymphocytes T dans les réponses immunitaires à l’aide d’exemples. Identifier les mécanismes d'une réponse immunitaire en fonction de la nature de l'antigène.

OAV2. Expliquer les cycles de vie des virus animaux et leurs interactions avec l’hôte :

Définir les composants d’un virus et expliquer les structures des virus. Expliquer les principes de classification des virus. Énumérer et décrire les différentes étapes des cycles viraux à l’aide d’exemples. Expliquer et comparer les stratégies de réplication virale selon la nature du génome viral. Décrire des stratégies virales pour échapper aux facteurs immunitaires et cellulaires de l'hôte (à l'aide d'exemples). Décrire les stratégies de vaccination et les principes d’action de molécules antivirales. Expliquer comment les virus peuvent être utilisés comme outils pour étudier des processus biologiques ou en thérapie (ex : transfert de gènes, virus oncolytiques). Décrire et interpréter de façon critique des données expérimentales liées à l’étude des cycles viraux : études des mécanismes d’entrée virale, identification d’un nouveau virus, interactions virus-hôte.

OAV3. Expliquer et choisir des méthodes d'expérimentation en immunologie et virologie

Analyser des données de cytométrie en flux et tirer une conclusion pour un cas clinique. Réaliser une titration d’anticorps par une méthode de référence, analyser les données et tirer une conclusion. Présenter des expériences d'immunologie dans leur contexte, avec leur méthodologie et conclusions. Identifier les applications expérimentales des anticorps.

Au cours de chaque séance de TD (x8), 30 minutes seront consacrées à des exposés réalisés par les étudiants. Ces exposés, préparés en binôme ou trinôme, porteront sur des techniques couramment utilisées en immunologie et virologie.
Chaque séance de TP (x2) fera l'objet d'un compte-rendu dans lequel il est attendu une analyse critique des données expérimentales.
Au cours du semestre, des questionnaires en ligne de type QCM et/ou QROC pourront être proposés aux étudiants pour leur permettre de tester les connaissances acquises.

"Les bases de l'immunologie fondamentale et clinique", ed. Elsevier Masson, 7ème édition (2024).
"Basic Immunology : Functions and Disorders of the Immune System", ed. Saunders, 5th edition (2020).
"Principles of Virology", ed. American Society for Microbiology; 5ème édition (2020)

La bioinformatique est une discipline qui consiste à mettre en application des outils informatiques pour organiser, analyser, comprendre, visualiser et stocker des informations, en relation avec des macromolécules biologiques. C’est une discipline en constante évolution, en fonction de l’avancement des connaissances en biologie. Cet enseignement a pour objectif de présenter différentes utilisations et applications de la bioinformatique en sciences du vivant. Nous verrons ainsi qu’il n’existe pas « une » bioinformatique, mais plutôt « des » bioinformatiques. Ces bioinformatiques dépendent 1) des contextes disciplinaires dans lesquels elles sont pratiquées (informatique, mathématiques, statistiques ou biologie), 2) requièrent des compétences techniques diversifiées (utilisation de logiciels existants, création de programmes informatiques originaux) et 3) de l’échelle à laquelle les objets biologiques sont étudiés (étude des propriétés individuelles ou bien des propriétés globales des systèmes).

OAV1. S'initier à l'analyse de séquences génomiques et à la phylogénie moléculaire.
OAV2. Représenter et manipuler les structures 3D des protéines.
OAV3. Intégrer des données de natures différentes (séquences nucléiques, protéiques et structures protéiques).
OAV4. Associer bioinformatique génomique et bioinformatique structurale pour élucider la fonction d'un gène.
OAV5. Identifier les différents champs de biologie dans lesquels la bioinformatique est utilisée.

Responsabilité de l'UE partagée entre Pierre Grognet / Anne Lopes

Les cours seront accompagnés de ressources complémentaires, disponibles sur Internet. Des évaluations des acquis de compétences sont proposées régulièrement aux étudiants, sous la forme de questionnaires (QCM). Le travail en groupe sera encouragé lors des mises en applications pratiques. Un forum sera mis à la disposition des étudiants, pour favoriser les discussions et le partage d’informations en dehors de la classe.

https://www.bioinformaticsalgorithms.org/lecture-videos

Les prérequis nécessaires pour cette UE sont :

• les bases de la démarche scientifiques et des techniques expérimentales vues en L2 en biologie moléculaire.
• les connaissances acquises en L2 en génétique concernant la mitose, la méiose et la recombinaison des chromosomes
• les connaissances acquises en L2 en biologie moléculaire, sur le code génétique, la réplication, la transcription, la traduction, la régulation transcriptionnelle bactérienne (opéron lactose, répression catabolique)
• être en mesure de différencier le modèle d'expression compartimentée eucaryote du modèle procaryote (transcription-traduction simultanées)

Cette UE propose un approfondissement des connaissances acquises en L2 sur les principes et techniques de biologie moléculaire. Les différents thèmes abordés durant le cours porteront sur :
la structure, la topologie et la réplication de l’ADN en insistant sur les principales différences entre procaryotes/eucaryotes et sur l’importance de la topologie de l’ADN sur le plan énergétique.
la stabilité et la dynamique des génomes : description des principaux types de variation des génomes dans l'ensemble du vivant, de leur mécanisme d’apparition et de leur contrôle par les systèmes de réparation. Ce chapitre sera illustré par de nombreux exemples de variations pathologiques du génome observées chez l'homme (cancer).
la transcription et sa régulation : cette partie abordera en détail la régulation pré-transcriptionnelle sous l'angle des cascades d'activateurs/répresseurs et des modifications épigénétiques, ainsi que la régulation co-transcriptionnelle sous l'angle de l'épissage alternatif et de son impact sur le code génétique. Des exemples de maladies liées à l'épissage seront présentés.
la traduction et la régulation traductionnelle : description des différents mécanismes de régulation traductionnelle pouvant affecter les 3 temps de la traduction (initiation, élongation et terminaison). La surveillance des ARNm (NMD) sera également abordée. Ce chapitre sera illustré par de nombreux exemples.
La régulation par les ARN non-codants : Présentation de leur rôle essentiel dans la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle, avec chez les procaryotes, les régulations en cis (atténuateurs et autres riboswitches) et les régulations en trans (via des petits ARN) ; et chez les eucaryotes, le phénomène d'interférence ARN et les microRNA.
Ce cours sera, également, l'occasion d'aborder avec un regard scientifique le débat sociétal des relations entre génétique, épigénétique et environnement, ainsi que l’impact des grands projets de génotypage et séquençage sur l’étude des variations du génome.

Au cours des travaux dirigés, lors d’exercices illustrant les différents chapitres du cours, nous aborderons les techniques de biologie moléculaire mises en œuvre pour l’analyse :
de l’ADN : marquage de sondes (en 5' ou par amorçage aléatoire), Southern-blot, séquençage (méthode de Sanger), ainsi que des rappels sur les enzymes de restriction, ligase, les méthodes de clonage et la PCR.
des ARN : RT-PCR, cartographie à la nucléase S1 et extension d'amorce, et rappels sur le northern-blot.
des interactions ADN-protéines : retard sur gel (EMSA), empreinte (protection à la DNase I), étude de la structure de la chromatine (digestion à la MNase et ChIP).
L’accent sera mis sur l’importance des expériences témoins nécessaires, ainsi que sur les limites de chaque technique analysée.

Cette UE vise à permettre aux étudiants d’approfondir leurs connaissances sur les processus de réplication des génomes et d’expression des gènes ainsi que les techniques mises en œuvre pour les étudier, l’accent étant mis plus particulièrement sur les systèmes eucaryotes.
À l’issue de cet enseignement, l’étudiant-e sera en mesure :
OAV1. d’intégrer les processus de réplication de l’ADN dans leurs grandes caractéristiques, de distinguer les principales différences entre réplication procaryote et eucaryote et toute la pertinence des formes topologiques majoritaires des molécules d’ADN circulaires. Il/elle saura restituer ces processus à l’échelle de la cellule avec une vision intégrée.
OAV2. de définir les grandes classes de variations génomiques, de lésions de l'ADN, et leurs origines, de distinguer le cas échéant les variations germinales et somatiques ; et de décrire les principaux mécanismes de réparation.
OAV3. de décrire et de distinguer les différents mécanismes de régulation transcriptionnelle et/ou co-transcriptionnelle : régulation de l’état chromatinien (épigénétique), initiation de la transcription et épissage.
OAV4. de décrire les mécanismes de régulation ciblant les différentes étapes du processus de traduction (initiation, élongation et terminaison) ainsi que ceux impliquant la stabilité des ARNm.
OAV5. de distinguer les différents ARN non codants, de décrire leur biosynthèse et les mécanismes de régulation les impliquant ; de schématiser les modes d'action d'un sRNA bactérien et d'un miRNA ou siRNA eucaryote.
OAV6. de décrire les techniques expérimentales de biologie moléculaire (but, principe et limites), d’appliquer la démarche scientifique : analyser et interpréter les résultats expérimentaux, formuler à partir de ces données des conclusions ou des hypothèses, et choisir les expériences permettant de tester ces hypothèses.
OAV7. d'aborder avec un regard scientifique le débat sociétal autour des relations entre génétique, biologie moléculaire, santé et environnement; de prendre part à la réflexion sur les enjeux du génotypage et du séquençage massif.

Chaque partie du cours est illustrée par une ou deux séances de TD, séances qui permettent également de présenter une ou plusieurs techniques de biologie moléculaire. L’ensemble des techniques abordées durant cet enseignement est expliqué dans l’annexe à la fin du polycopié de TD. Il est essentiel que chaque exercice soit travaillé en amont par l’étudiant, avant la correction en salle. Lors de la première séance de TD, un quizz sera réalisé par chaque étudiant, portant sur les connaissances acquises en L2 en biologie moléculaire (réplication du chromosome bactérien, transcription, traduction, schéma de la structure d’un opéron bactérien, de son ARNm et des protéines qui en résultent, en nommant et en situant les divers signaux de transcription, de traduction ; schéma d’un gène eucaryote morcelé, de son ARN pré-messager et ARNm, localisation et identification des signaux de transcription, de traduction, d’épissage et de polyadénylation, rappel des différentes étapes de la maturation d’un ARNm). Ce quizz a deux buts, d’une part permettre à l’étudiant de faire le point sur ses connaissances par rapport au programme de biologie moléculaire de L2, prérequis nécessaires pour aborder cette UE, et d’autre part permettre à l’équipe enseignante d’identifier les points non acquis par la majorité des étudiants, nécessitant des rappels plus poussés avant d’aborder le thème concerné en cours ou en TD. Une séance de TD sera consacrée à la correction en salle d’un sujet d’annale d’examen.

Biologie moléculaire du gène. James Watson et coll. Editions Pearson.
Biologie moléculaire de la cellule. Bruce Albert. Editions Lavoisier.

Ceux de L1 et L2

Cette UE complète la formation en biologie cellulaire acquise en L1 et L2. Elle s'organise autour de 3 thèmes illustrés avec des exemples physiologiques et pathologiques :
I. Dynamique des processus cellulaires (trafic intracellulaire et transports)
II Signalisation cellulaire (transduction du signal et réaction cellulaire)
III Devenir des cellules (cycle et mort cellulaire)

I Dynamique des processus cellulaires
a) Trafic intracellulaire (adressage des protéines, endo- exocytose)
b) Transport membranaire (diffusion, pompes, canaux)
c) Cytosquelette (dynamique de polymérisation et son contrôle, moteurs moléculaires, interactions)
d) Adhérence et mobilité cellulaire

II Signalisation cellulaire
a) Introduction à la biochimie de la transduction du signal (kinases/phosphatases, messagers secondaires)
b) Échange d’informations avec l’environnement (récepteurs, messagers)
c) Intégration du signal et réaction cellulaire (protéines G, tyrosine kinases, MAPK, échelle de temps, localisation subcellulaire)

III Devenir des cellules
a) Cycle cellulaire et son contrôle
b) Mort cellulaire (apoptose,nécrose)

Les TP couvrent les techniques suivantes:
Culture cellulaire (cellules mammifères) / Transfection / Observation de la localisation sub-cellulaire de protéines-GFP / Test de viabilité cellulaire / Analyse quantitative d’images ou vidéos sur PC avec le logiciel ImageJ

OAV1. Décrire, mémoriser, illustrer les grands processus cellulaires et leur dynamique : trafic intracellulaire, étapes de la maturation des protéines, transports membranaires, adhérence et motilité cellulaire, dynamique du cytosquelette, contribution du cytosquelette aux processus précédents.
OAV2. Comprendre le concept de signalisation cellulaire et ses acteurs principaux; lister les grands types de récepteurs et leur mode d'action; mémoriser et illustrer certaines voies « classiques » de signalisation.
OAV3. Décrire et schématiser les mécanismes moléculaires du contrôle du cycle cellulaire.
OAV4. Décrire et schématiser la mort cellulaire par apoptose.
OAV5. Décrire des techniques d’analyses couramment utilisées en biologie cellulaire; appliquer les connaissances de cours dans un contexte expérimental ; décrire et interpréter des résultats expérimentaux obtenus in vitro, in cellulo, in vivo ; illustrer ou formuler une synthèse d’un ensemble de résultats expérimentaux.
OAV6. Réaliser des expériences simples de biologie cellulaire, analyser ces expériences à l’aide de logiciels adéquats et critiquer les résultats obtenus.

Les cours et les TD sont intercalés. Les TP sont concentrés sur 3 jours. Un compte rendu de TP est à rendre à l’issue de ceux-ci.

Livres de biologie cellulaire tel que « Alberts et al., Biologie Moléculaire de la cellule » (certains chapitres)

Décrire et schématiser l’organisation d’un Vertébré (Xénope) et d’une plante à fleurs (Arabette) à différentes échelles, en mettant en évidence les symétries et polarités (L1S2).
Décrire les grandes étapes de leur développement embryonnaire et post-embryonnaire, et les enjeux de ces étapes (L1S2, L2S4).
Différencier quelques modalités de morphogenèse à l’échelle cellulaire : division cellulaire, migration, expansion cellulaire, différenciation (L2S4).
Décrire la structure et l’expression d’un gène eucaryote en identifiant les différents niveaux de sa régulation (e.g. transcriptionnelle et post-traductionnelle) et les acteurs moléculaires clé (e.g. RNA polymérase, facteur de transcription spécifique...) (L1S1, L2S4 et L3S5).
Décrire le concept d’une voie de signalisation impliquant les étapes ligand-récepteur-second messager-réponses cellulaires en l’illustrant au moins d’un exemple (L2S4 et L3S5).

Cet enseignement doit permettre aux étudiants  :

1. D’acquérir une compréhension intégrée des processus fondamentaux du développement chez les animaux et les végétaux, en mettant l’accent sur la mise en place des axes embryonnaires, la régionalisation tissulaire, le maintien des cellules souches et le rôle des signaux moléculaires et environnementaux.
2. D’explorer les différentes approches qui permettent d’analyser les processus du développement, depuis les méthodes classiques (greffes, ablations, analyse de mutants) jusqu’aux outils modernes d’altération de l’expression génique (ARN interférent, morpholinos, transgénèse, CRISPR/Cas9) et d’études spatio-temporelles de l’expression génique (gènes rapporteurs, hybridation in situ, immuno-détection).
3. De connaître et maîtriser certains des outils expérimentaux utiles dans ce domaine.

Programme détaillé :
Cours (17h) :
Développement animal – Modèle Drosophile (6h)
Développement animal – Modèle Vertébrés (5h)
Développement végétal – Modèle Plantes à fleurs (6h)

TD (15h30) :
Méthodologies couramment utilisées en génétique du développement
Bio-informatique
Réseau génétique et cascade de segmentation moléculaire I
Réseau génétique et cascade de segmentation moléculaire II
Dissection de séquences régulatrices d’un gène de développement
Approches Evo/Devo : étude des gènes homéotiques
Signalisation et développement végétal : exemple de SHR et SCR
Photomorphogenèse
La régionalisation du système nerveux embryonnaire
Régionalisation antéro-postérieure du bourgeon de membre

TP (12h30) :
TP-BA (2x3h) : Ovogenèse chez la Drosophile : Étude et caractérisation d’un phénotype affectant la fertilité à l’aide d’un gène rapporteur lacZ
TP-BV (3h + 3h30) : Signaux hormonaux : Effets sur le développement de l’Arabette

Au terme de cet enseignement, l’étudiant ou l'étudiante sera capable de :
OAV1. Décrire et comparer les grandes étapes du développement chez différentes espèces modèles animales (Drosophile, Xénope, Poulet) et végétale (Arabette). Utiliser les approches de biologie évolutive du développement (évo/dévo) pour expliquer l’apparition et/ou l’évolution de caractères clés au sein des métazoaires et des plantes à fleurs (gènes homéotiques).
OAV2. Décrire et expliquer, à différentes échelles (moléculaire et cellulaire) et chez plusieurs modèles (animal et végétal), la mise en place des axes principaux, de la segmentation et de la régionalisation de l’embryon. Expliquer les notions d’information de position, de centre organisateur, et de contrôle spatio-temporel de l’expression génique. Illustrer, à l’aide de 2 exemples, la régionalisation tissulaire chez les animaux (induction du tissu neural et mise en place du bourgeon de membre). 
OAV3. Décrire de façon intégrée les mécanismes moléculaires impliqués chez les végétaux dans le maintien des cellules souches au sein des méristèmes apicaux. Détailler les caractéristiques des voies de signalisation du développement post-embryonnaire végétal vues en cours : signaux hormonaux et environnementaux (lumière).
OAV4. Décrire les techniques couramment utilisées en biologie du développement (greffe, ablation, hybridation in situ, immuno-détection, détection de gènes rapporteurs, fusions protéiques, marqueurs fluorescents). Maitriser les principales applications des techniques d’altération de l’expression génique (transgènes, petits ARN interférents et morpholinos, knock-out, CRISPR/Cas9). et choisir la/les techniques appropriées pour répondre à des questions de développement. Utiliser les bases de données du centre de ressource NCBI et des outils simples d’analyse de séquence pour construire la structure de l’unité de transcription d’un gène eucaryote.
OAV5. Appliquer un protocole expérimental pour réaliser, à l’aide d’outils appropriés, des observations et/ou des mesures. Analyser, interpréter et discuter les résultats obtenus. Rédiger un compte-rendu écrit suivant le format d’un article scientifique.
OAV6. Décrire et interpréter des résultats expérimentaux, modéliser une cascade de régulation génétique sous forme de schémas, dans le contexte d’un organisme en développement, en tenant compte de l’espace et du temps. Formuler des hypothèses à partir de ces analyses et proposer des expériences permettant de tester ces hypothèses.

L’UE est organisée en 3 blocs thématiques : 1) Développement animal – Modèle Drosophile, 2) Développement animal – Modèle Vertébrés, et 3) Développement végétal – Modèle Plantes à fleurs. Chaque bloc comporte une partie de cours, complétée par plusieurs TD visant à illustrer les connaissances théoriques sur des exemples précis, et des TP. Un quizz sur la gastrulation aura lieu au début de la partie Modèle Vertébrés, de façon à vérifier les acquis sur ce point, avant de passer au développement du système nerveux.
L’évaluation de l’UE comporte 2 comptes rendus de TP notés et une note d’examen écrit terminal. L’examen écrit porte sur toutes les notions vues au cours de l’UE (cours, TD et TP).

Biologie du développement : les grands principes par Lewis Wolpert et al., Dunod (2017)
Biologie végétale : croissance et développement par JF Morot-Gaudry et al., Dunod (2021)

L2 level knowledge in formal genetics and Molecular Biology

This course aims at describing what genetical analysis can bring to the understanding of any biological question. Methods for genetical analysis in eucaryotes and procaryotes will be taught, as well as the specifics of Human Genetics. The following approaches will be taught: screens in model systems; the significance of exceptions to complementation assay; biological significance of loss- and gain-of-function mutants, haplo-insufficiency. Genetic interactions: 1- suppressors, molecular interactions, functional redundancy; 2- Additivity, synergy, synthetic phenotypes, co-lethality; 3- epistasis, mapping functional pathways.
Human Genetics: simple and complex transmission of familial traits. Mapping, molecular markers, haplotyping, linkage analysis, sequencing. Mutations and polymorphism.

At the end of this course, the student will be able to :
OAV1. Remobilise the notions of Mendelian and bacterial genetics.
OAV2. Distinguish the different types of DNA lesions, their origins and differentiate the main DNA repair mechanisms. Deduce their impact in the emergence of mutations. To explore the relationship between the molecular nature of a mutation and the associated phenotype (heat sensitivity, cryosensitivity, loss/gain of function, polar mutation).
OAV3. Develop and exploit different strategies for isolating mutants.
OAV4. Establish a Genetic Mapping. Calculate a genetic distance and be aware of the limits of the methods used (tetrad analysis, three-point test).
OAV5. Explore the different gene interactions (exceptions to the functional complementation assay, epistasis, suppressions, synthetic aggravation). Formulate hypotheses regarding to the functional relationships that gene interactions imply in order to build gene networks.
OAV6. Apply the notions acquired in formal genetics to human genetics by discussing the future challenges of medicine.
OAV7. Communicate in English, using genetics as a subject of discussion.

Teaching is carried out through theoretical lessons concerning either revisions or new concepts. The tutorials are interspersed to reinforce and apply the concepts to specific examples.

Version Française :
Connaissances de base en Génétique, notamment conjugaison bactérienne, transformation bactérienne, et notions sur les éléments génétiques mobiles.

Version Anglaise :
Basic knowledge in Genetics, including bacterial conjugation, bacterial transformation, and notions on mobile genetic elements.

Version Française :
Cette UE pratique enseignée en partie en anglais consiste à adopter une démarche de génétique formelle chez les bactéries, en s’appuyant sur un exemple de régulation génique impliquée dans le catabolisme du maltose. Les objectifs sont de caractériser phénotypiquement des mutants affectés dans le régulon maltose, de définir si les mutations engendrent un effet polaire ou non, et d’identifier le gène muté par une approche de cartographie génétique, en utilisant la conjugaison bactérienne et la complémentation fonctionnelle par transformation bactérienne.
Cette UE pratique permet d’approfondir sous un angle expérimental, les notions abordées dans les Cours et TD de génétique bactérienne de l’UE "Genetics".

English Version :
This practical course taught partly in English consists in adopting a formal genetic approach in bacteria, using an example of gene regulation involved in the catabolism of maltose. The objectives are to phenotypically characterize affected mutants in the regulation of maltose catabolism, to define whether or not the mutations generate a polar effect, and to identify the mutated gene by a genetic mapping approach, using bacterial conjugation and functional complementation by bacterial transformation.
This practical course provides an opportunity to explore the concepts covered in the lectures on bacterial genetics in the “Genetics” course, from a more experimental point of view.

Version Française :
À l’issue de cet enseignement, l’étudiant sera capable de :
OAV1. Définir ce qu’est un opéron, un régulon, une mutation polaire et expliquer les conséquences d’une telle mutation sur l’expression de gènes organisés en opéron.
OAV2. Expliquer et schématiser les processus de conjugaison bactérienne et de complémentation fonctionnelle par transformation.
OAV3. Réaliser des tests de génétique bactérienne (par conjugaison et transformation bactériennes) pour identifier les gènes mutés, en choisissant judicieusement le génotype des souches/des plasmides à utiliser, en définissant les modes de sélection. Concevoir les différentes étapes de mutagenèse par transposition mises en place pour obtenir des mutants, ainsi que les cribles permettant d’isoler les mutants d’intérêt.
OAV4. Proposer des expériences permettant de tester les hypothèses émises, analyser les résultats de conjugaison bactérienne et de complémentation fonctionnelle par transformation bactérienne, les interpréter.
OAV5. Présenter sa démarche scientifique et discuter ses résultats de manière critique et argumentée, en utilisant le vocabulaire adapté en anglais.

English Version :
At the end of this course, the student will be able to :
OAV1. Define what is an operon, a regulon, a polar mutation and explain the consequences of such mutation on the expression of genes organized into operons.
OAV2. Explain and illustrate the bacterial conjugation and functional complementation processes by bacterial transformation.
OAV3. Perform bacterial genetic tests (using bacterial conjugation and transformation) to identify mutated genes, carefully choosing the genotype of the strains/plasmids to be used and defining the selection methods. Design the various steps of transposon mutagenesis used to obtain mutants, as well as the screens used to isolate mutants of interest.
OAV4. Propose experiments to test the hypotheses put forward, analyze the results of bacterial conjugation and functional complementation by bacterial transformation and interpret them.
OAV5. Present its scientific approach and discuss its results critically and in a well-argued manner, using appropriate vocabulary in English.

Version Française :  
L’enseignement s’articule autour de travaux pratiques qui sont complétés par des notions théoriques en rapport avec les expériences réalisées.  
En début de séance, des discussions de groupe en anglais permettent de faire le point sur l’avancée des expérimentations et sur l’analyse des résultats obtenus et d’établir la démarche scientifique à adopter pour avancer. Les étudiants sont ainsi formés aux techniques expérimentales et sont mis en situation de « Recherche ». Cet exercice permet de former les étudiants à la communication orale en anglais, et développe leur esprit de synthèse et leur esprit critique.

Lors de la dernière séance, les étudiants devront également retrouver et proposer le protocole de mutagenèse et de sélection qui a permis d’isoler les mutants qu’ils ont étudiés, lors de discussions de groupe en anglais.

English Version :  
The teaching is structured around practical work which is supplemented by theoretical notions related to the experiments carried out.
At the beginning of each session, group discussions in English aims to evaluate the progress of the experiments and to discuss about the results obtained and to establish the scientific approach to be adopted in order to move forward. The students are thus trained in experimental techniques and are placed in a "Research" situation. This exercise trains the students in oral communication in English, and develops their synthesis and critical thinking skills.

During the last session, the students will also propose the mutagenesis and selection protocol used to isolate the mutants they studied, during group discussions in English.

Niveau L2 en génétique formelle et biologie moléculaire.

Ce cours vise à décrire ce que l'analyse génétique peut apporter à la compréhension de toute question biologique. Les méthodes d'analyse génétique chez les eucaryotes et les procaryotes seront enseignées, ainsi que les spécificités de la génétique humaine. Les approches suivantes seront enseignées : les cribles dans les systèmes modèles ; la signification des exceptions au test de complémentation ; la signification biologique des mutants de perte et de gain de fonction, l'haplo-insuffisance. Interactions génétiques : 1- suppresseurs, interactions moléculaires, redondance fonctionnelle 2- Additivité, synergie, phénotypes synthétiques, co-létalité, 3- épistasie, cartographie des voies fonctionnelles. Génétique humaine : transmission simple et complexe des traits familiaux. Cartographie, marqueurs moléculaires, haplotypage, analyse de liaison, séquençage. Mutations et polymorphisme.

OAV1. Remobiliser les notions de génétique mendélienne et de génétique bactérienne.

OAV1-1 : Analyser la ségrégation d'un et de deux couples d'allèles lors de la reproduction sexuée chez les eucaryotes. Déterminer la relation de dominance/récessivité de différents allèles. OAV1-2 : Exploiter les transferts d’informations génétiques chez les bactéries (transformation, conjugaison, transduction ) à des fins d’analyse génétique (cartographie).

OAV2. Distinguer les différents types de lésion de l’ADN, leurs origines et différencier les principaux mécanismes de réparation de l’ADN. Déduire leur impact dans l’émergence de mutations. Explorer les relations entre la nature moléculaire d’une mutation et le phénotype associé (thermosensibilité, cryosensibilité, perte/gain de fonction, mutation polaire)

OAV3. Élaborer et exploiter différentes stratégies d'isolement de mutants.

OAV3-1 : Définir les différents types de mutagénèse aléatoire (chimique, physique, insertionnelle) et dirigée (Cre-lox, CRISPR). OAV3-2 :  Concevoir des cribles génétiques dans le cadre d’une question biologique précise.

OAV4. Établir une Cartographie génétique.
Calculer une distance génétique et être sensibilisé aux limites des méthodes utilisées (analyse en tétrade, test trois points).

OAV5. Explorer les différentes interactions géniques (exceptions au test de complémentation fonctionnelle, épistasie, suppressions, aggravation synthétique).
Formuler des hypothèses quant aux relations fonctionnelles qu’elles impliquent dans le but de construire des réseaux de gènes.

OAV6. Appliquer les notions acquises en génétique formelle à la génétique humaine en discutant les défis futurs de la médecine.

OAV6-1 : Déterminer le mode de transmission d’un caractère en analysant des arbres généalogiques. OAV6-2 : Positionner un gène associé à un phénotype pathologique par une étude de liaison génétique à l’aide de marqueurs moléculaires.

OAV7. Appliquer expérimentalement une démarche génétique avec un organisme modèle eucaryote
Ce TP abordera la génétique eucaryote à l’aide du modèle « Saccharomyces cerevisiae ». Le thème correspond à l’identification des réseaux de gènes impliqués dans la réparation des lésions de l’ADN via la recherche de mutants létaux synthétiques. À l’issue de cet enseignement pratique, l’étudiant sera capable de :

OAV7-1 : Proposer des cribles génétiques permettant d’isoler les mutants recherchés dans le cadre de la question biologique exposée. OAV7-2 : Caractériser les mutants par des tests de dominance/récessivité. OAV7-3 : Définir le nombre minimum de gènes impliqués dans la fonction étudiée par des tests de complémentation fonctionnelle. OAV7-4 : Rechercher par une approche bioinformatique les gènes candidats identifiés précédemment.

CM = 18h
TD = 27h
TP = 30h

Cette UE se propose de questionner l’imaginaire collectif que nos sociétés (et celles du passé) partagent sur les sciences et les techniques à travers des œuvres de fiction (roman scientifique, merveilleux scientifique, science-fiction, clifi, etc.). L’imaginaire fictionnel révèle les attentes, les peurs et les valeurs de nos sociétés quant aux sciences et aux techniques. L’imaginaire fictionnel peut susciter des vocations, contribuer à rendre désirable ou acceptable des innovations techniques, il peut aussi être critique et réflexif sur la place des sciences et techniques dans nos sociétés. L’étudier permet aux étudiants de mieux appréhender les enjeux éthiques, scientifiques et sociaux des défis scientifiques et techniques contemporains tels que l’intelligence artificielle, le changement climatique ou la transgénèse.

Savoir susciter la réflexion sur des questions scientifiques à forts enjeux sociétaux

Développer un sens critique et éthique

Travailler en équipe / préparer un exposé oral

Cette UE se présente sous un format cours/TD qui alterne les séances en présence d’un enseignant et les séances en autonomie. Dans un premier temps, il s'agit d’appréhender la manière dont les sciences et les techniques apparaissent dans l’imaginaire social et collectif depuis le début du XIXe siècle, à travers l’étude d’œuvres de fiction (littérature, séries-TV, films de science-fiction…). Dans un second temps, des études méthodiques sont menées par les étudiant.es sur de grands défis scientifiques et techniques (intelligence artificielle, transgénèse, humains augmentés, missions spatiales…) à partir d’œuvres fictions mais aussi à partir de rapports sur la science-fiction produits par des institutions telles que l’ESA. Elles sont ensuite analysées et contextualisées grâce à l’histoire et à la sociologie des sciences et des techniques pour aider les étudiant.es à identifier clairement les enjeux éthiques, scientifiques et sociaux de ces défis scientifiques et techniques.

Cette unité d’enseignement vient compléter les UEs Fonctionnement de l’homme en activité de L1 et Ergonomie et Prévention des risques de L2. Elle propose une introduction des concepts fondamentaux et méthodes de base en ergonomie ainsi qu’une mise en pratique de ces concepts et méthodes sur un des champs de pratique professionnelle des ergonomes : la santé au travail et du travail (qui inclue : la prévention des risques professionnels et la qualité de vie au travail, la conception de situation de travail et d’activité, et les conditions de réalisation du travail). Par sa structuration, cette UE vise à faire le lien entre des notions et des connaissances abordées durant la licence de biologie et des questions abordées par l’Ergonomie.

OAV 1 : Décrire et expliquer le métier d’ergonome

OAV 2 : Décrire et expliquer quelques concepts fondamentaux et méthodes de base en ergonomie

OAV 3 : Décrire et expliquer quelques domaines d’action des ergonomes en lien avec la santé au travail

OAV 4 : Décrire et expliquer comment les ergonomes analysent une situation de travail

Les thématiques suivantes seront traitées en articulant des temps d’apports de connaissances (CM) et des temps d’exercice et de mise en pratique (TD) : découverte de l’ergonomie et du master "Ergonomie et Facteurs Humains" de l'université Paris-Saclay, concepts et méthodologies de base de l’ergonomie, santé au travail et du travail/prévention des risques/QVCT, conception de situations de travail et d’activité. Des situations de travail ou d’activité seront utilisées comme fil conducteur et permettant la mise en pratique.

Cette UE libre est ouverte aux étudiants qui souhaitent suivre un enseignement optionnel supplémentaire (sous réserve de compatibilité des emplois du temps et après accord des responsables de formation) ou réaliser un stage facultatif conventionné.
NB : Cette UE est non diplômante, c’est à dire que sa validation ne peut pas servir à l’obtention des 60 ECTS nécessaires à la validation de l’année

OAV : Acquérir un complément de formation.

Modalités de contrôle des connaissances et compétences (MC2C) :

Si l’étudiant s’inscrit dans cette UE dans le but de suivre une UE optionnelle supplémentaire, la validation de l’UE suivra les MC2C de l’UE en question. Si l’étudiant s’inscrit dans cette UE dans le but de réaliser un stage facultatif conventionné, il conviendra avec son enseignant référent des modalités de suivi et d’évaluation. Cette évaluation ne fera pas l’objet d’une note, le résultat sera « acquis » ou « non acquis ».

Programme et contenu disciplinaire
Cette UE est une formation en data sciences destinée aux étudiants biologistes. Essentiellement fondée sur la pratique, elle permet d’apprendre à acquérir, traiter, analyser et exploiter un jeu de données expérimentales. Elle est axée sur 3 contenus disciplinaires : l’analyse statistiques, les bases de données et le machine learning. À cela s’ajoutera une légère initiation à la programmation en Python.
L’enseignement sera constitué de cours et d’ateliers pratiques.

Plan détaillé de la formation

Le plan des cours théoriques sera le suivant :
Les cours introduiront chacun des ateliers

1/ Introduction aux data sciences

Qu'est-ce que les Data sciences ? À quoi servent-elles ? Les différentes composantes des Data sciences Data scientist : un mouton à cinq pattes Un exemple concret

2/ Les données, au centre du problème

Origine, fiabilité, sécurité des données ; diversité des sources Smart data et Big

Avec cette formation, fortement axée sur la pratique, les étudiants acquerront les fondements de ce que l'on appelle les data sciences, leur permettant de traiter et d’analyser des données biologiques en utilisant les outils que sont les statistiques descriptives et inférentielles, les bases de données et le machine learning afin de faire des prédictions et d’établir des modèles fiables ; l'UE les préparera, en outre, à une formation plus complète qui pourrait être donnée dans le cadre d'un master de data sciences. Enfin, les étudiants seront également sensibilisés à la communication des résultats obtenus afin qu'ils soient compréhensibles par des non spécialistes et à la critique des méthodes employées (limites et biais inhérents aux méthodes mais également aux données analysées).
À l’issue de cette formation, l'étudiant(e) sera capable de prendre en charge un travail de data science en biologie et de conduire un projet. L’expertise acquise ira de la création à l'extraction d'informations d'une base de données puis à l’exploitation de ces informations à l’aide d’un traitement statistique complet associé aux techniques d’apprentissage (machine learning) et à la communication des résultats sous forme de présentation orale synthétique (avec graphiques professionnel et éléments de critiques et limites des modèles et des traitements exposés). L’étudiant sera également formé à la rédaction d’un rapport écrit de qualité professionnelle. L'étudiant(e) sera ainsi armé(e) pour répondre aux nouveaux challenges de l’analyse des données en biologie et on pourra lui confier la responsabilité d’un projet de data sciences dans le cadre de son métier, dans le secteur privé comme du secteur publique (notamment Recherche Scientifique).

Organisation et déroulement de l’enseignement
L’enseignement sera constitué de cours et d’ateliers pratiques.
L'enseignement présentiel prendra la forme d’ateliers permettant aux étudiants de mettre en pratique leurs connaissances pour traiter un problème complet de data science, allant de la collecte des données jusqu’à son traitement statistique, sa mise en valeur par le machine learning et à la communication des résultats les plus marquants. Il sera l’occasion de réaliser une base de données, d’effectuer une analyse statistique exploratoire puis une analyse inférentielle, à partir de données extraites par des requêtes SQL de la base de données construite, d’être initié aux techniques de machine learning, au traitement des données manquantes, à la modélisation statistique, à la communication des résultats compréhensible par des non spécialistes et à la critique des méthodes employées (limites et biais inhérents aux méthodes mais également aux données analysées).

Objectifs : Le séquençage du premier génome complet en 1995 a inauguré une nouvelle ère de la biologie s'appuyant sur l'analyse des données à haut débit. Les données dites "omiques" recouvrent les génomes, transcriptomes, protéomes et par extension toutes les informations permettant d'appréhender de manière globale les interactions et productions cellulaires. Tous les domaines de la biologie, de la biologie évolutive, à l'écologie, l'agronomie et la santé, reposent maintenant en grande partie sur l'analyse de ces données massives.

Cette UE vise à découvrir et explorer la richesse des banques de données omiques. Après avoir examiné les différents types de données omiques et leur mode de production, les étudiants travailleront sur des projets où ils réaliseront des protocoles informatiques pour extraire des informations de ces banques et analyser fonctionnellement des réseaux de régulation ou métaboliques à partir des données extraites.

Contenu :

Cours : Nous verrons comment l'information du génome est représentée dans les grandes banques de données publiques:  génomes complets (Ensembl, RefSeq), gènes (COGs), fonctions (Gene Ontology), santé (COSMIC, OMIM, Orphanet), ou expression (GEO). Nous présenterons des packages informatiques (R ou Python) permettant d'interroger les banques et d'en analyser le contenu. Nous verrons comment analyser les données d'expression pour inférer des réseaux de régulation. TD et travail personnel en mode projet : Nous choisirons un réseau de régulation et nous rechercherons les composants de ce réseau dans les différentes bases à l'aide de requêtes programmées. Nous exploiterons des données d'expression pour inférerer un réseau de régulation qui sera représenté graphiquement et informatiquement. Nous intégrerons toutes ces informations pour réaliser une synthèse finale des informations recueillies que nous confronterons à l'état des connaissances sur le réseau étudié.

OAV1. Comprendre et extraire les informations des bases de données omiques, particulièrement transcriptomique

OAV2. Exploiter les bases de données omiques pour analyser des réseaux de régulation. 

OAV3. Implémenter un protocole d'analyse de données d'expression

OAV4. Intégrer des données sous la forme de réseaux biologiques (logiciel Cytoscape)

OAV5. Analyser et comparer des réseaux de régulation.

Objectifs : Cette option est la suite logique de l’UE optionnelle du L2S4 « Phage Discovery ».
Son but sera de réaliser une annotation précise et documentée des génomes phagiques qui auront été choisis et séquencés grâce à « Phage Discovery » (taille moyenne des génomes de phages autour de 50kb). Ce travail d’analyse de génome s’intègrera dans un cours qui permettra de découvrir la biologie des phages et leurs applications potentielles. L’annotation devra être validée afin d’être publiée et les étudiants pourront nominativement (sous le contrôle de leurs encadrants) déposer les séquences dans les banques de données.

Programme :
CM (7h) : Connaissance générale de la biologie des phages et de leur évolution.
TD (8h) : Application des méthodes permettant l’étude des bactériophages. Pour illustrer les éléments structuraux et fonctionnels des phages (découverts au fur et à mesure de l’annotation), les étudiants seront guidés dans la recherche bibliographique et dans l’analyse des articles nécessaires.
Analyse Bioinformatique : 25h (10h de TD). Utilisation des outils bioinformatiques disponibles dans le guide développé par le consortium universitaire américain SEA-PHAGE (Science Education Alliance- Phage Hunters Advancing Genomics and Evolutionary Science). À l’issue de cette analyse, les étudiants rédigeront une note de synthèse de leur annotation.
Mini-Symposium (5h) : Chaque étudiant présentera la fonction potentielle d’un des gènes annotés et proposera une approche expérimentale permettant de valider cette prédiction. Pour cela ils devront s’appuyer sur l’analyse d’un article soigneusement choisi (avec l’aide d’un encadrant).

OAV1. Identifier les éléments structuraux d’un article et lire un article simple (en anglais).
Compétences d’analyses bibliographiques :

Rechercher et sélectionner des articles scientifiques en lien avec le projet. Extraire et utiliser les informations pertinentes. Rédiger une note de synthèse adoptant le formalisme scientifique des journaux Phage ou Archives in virology.

OAV2. Traiter des résultats expérimentaux en utilisant des outils informatiques.
Compétences d’analyses bioinformatiques :

Identifier un gène. Distinguer les séquences codantes des séquences non codantes. Utiliser des procédures automatisées d’annotation. Affiner et valider les résultats en fonction de critères déterminés. Réaliser des comparaisons de génomes. Construire des arbres phylogénétiques.

OAV3. Travailler de façon autonome et en équipe de façon responsable.
Compétences en communication :

Analyser, hiérarchiser, organiser et synthétiser des informations/données en vue de leur présentation. Présenter oralement les résultats d’une manière captivante.

Les deux étudiants les plus convaincants seront choisis (après un vote collégial) et auront l’opportunité de présenter les résultats lors des séminaires du Club Phages de l’I2BC ou d’un colloque du réseau Phage-France.

Les premières séances de bioinformatique pour l'analyse du génome (ou fragment de génome) phagique choisi seront encadrés et permettront aux étudiants de devenir progressivement autonome pour leur projet d'annotation.
Les étudiants s'appuieront également sur l'utilisation des outils bioinformatiques disponibles dans le guide développé par le consortium universitaire américain SEA-PHAGE (Science Education Alliance- Phage Hunters Advancing Genomics and Evolutionary Science). À l’issue de cette analyse, les étudiants rédigeront une note de synthèse de leur annotation.

Connaissances de base acquises en Licence en génétique, biologie moléculaire, biologie cellulaire et biochimie.

Organisée sous forme d’Apprentissages par Problèmes et par Projets (APP), cette unité d’enseignement permettra aux étudiant.e.s de mobiliser l’ensemble des connaissances acquises lors de la Licence en génétique, biologie moléculaire, biologie cellulaire, biochimie, virologie… Cet enseignement par apprentissage actif permettra aux étudiant.e.s d’être confronté.e.s à des problèmes biologiques sous forme de différents scénarios qu’ils/elles devront résoudre individuellement et au sein d’un groupe de travail.
Le projet GATTACA sera jalonné de plusieurs points d’étapes ou les étudiant.e.s devront présenter oralement ou par écrit, individuellement ou collectivement, leur avancée dans la résolution des problèmes. Cet enseignement a également pour objectif d’initier les étudiant.e.s à synthétiser et formaliser un problème, à rédiger des rapports, des notes de services, des communiqués de presse et à présenter à l’oral un travail de synthèse collectif sur la problématique et les solutions envisagées pour résoudre un problème biologique.
À la fin de l’UE ‘Projet GATTACA’, une table ronde sera organisée pour permettre aux étudiant.e.s de débattre autour des aspects éthiques de la modification des génomes (édition génomique, OGMs, virus…).

À l’issue de l’UE ‘Projet GATTACA’, chaque étudiant.e sera capable de :
OAV1. Extraire les informations importantes contenues dans des séquences d’ADN ou de protéines eucaryotes et procaryotes, en interrogeant différentes bases de données génomiques.
OAV2.1. Expliquer le principe de la méthode d’édition génomique par CRISPR/Cas9 en décrivant les différents acteurs et leur mode d’action.
OAV2.2. Décrire avec précision les différentes étapes d’un assemblage Gibson pour réaliser une construction génomique complexe.
OAV2.3. Décrire les techniques de PCR quantitative en étant capable de concevoir les amorces (et la sonde) manuellement et/ou en utilisant des outils en ligne adaptés.
OAV3. Formaliser et rédiger des rapports, notes de services, communiqué de presse et présenter à l’oral un travail de synthèse collectif sur la problématique et les solutions envisagées pour résoudre un problème biologique.
OAV4. Travailler au sein d’un groupe de travail en identifiant les rôles et responsabilités de chaque individu afin d’accomplir avec efficacité l’objectif à réaliser.

Cette UE s’articule autour de 4 missions proposées aux étudiants.es de manière séquentielle, sur la thématique de l’édition du génome proposée comme une étude de cas. Pour guider les étudiants dans leurs missions, des ressources bibliographiques leur sont fournies. A l’issue de chaque mission, des livrables, de nature différente, devront être présentés en équipe à l’ensemble de la classe et des enseignants. L’implication de chaque étudiant dans le travail collectif fourni ainsi que sa participation au questionnement des autres équipes sera évaluée par ses pairs et par les enseignants.

OBJECTIFS : L’UE Conduite de Projet en Équipe (CPE) amènera l’étudiant à concevoir un projet avec comme objectifs majeurs d’apprendre (1) à organiser son travail au sein d’un groupe et (2) à s’intégrer dans un groupe et y trouver sa place. Il s’agit d’un élément clé de sa future insertion professionnelle. Chaque équipe (composée de 4 à 6 étudiants) sera amenée à expliciter clairement ses objectifs collectifs et ses règles de fonctionnement. Ce point sera abordé très tôt en début de projet de façon à s’assurer de l’efficacité du fonctionnement de l’équipe.
Découvrir les autres compétences au sein du groupe, apprendre à s’appuyer sur les autres membres de l’équipe afin de dégager les complémentarités et synergies éventuelles, sont des étapes importantes dans la réussite d’un tel projet.
ORGANISATION : À l'issue de la présentation générale du contenu et des objectifs du module en amphithéâtre, chaque groupe d’étudiants choisira un thème qui constituera son projet. Il devra ensuite :

1. Effectuer une recherche documentaire approfondie et pertinente.
2. Rendre compte de l’avancement du projet via des outils dédiés.
3. Faire une présentation orale de son projet.
   Le travail sera évalué à partir de la participation au travail de l’équipe au cours de l'avancement du projet, du support écrit et de la soutenance orale.

Compétences préprofessionnelles

Travailler en équipe : s’intégrer, se positionner, collaborer, communiquer et rendre compte.

Compétences transférables

S’organiser, gérer son temps et ses priorités. Faire preuve d’initiative. Mobiliser les informations pertinentes et les mettre en forme. Construire et développer une argumentation. Faire preuve d’esprit critique. Respecter la syntaxe et l’orthographe. Construire un exposé adapté à l’objet et au public. Prendre la parole

L’UE est intégralement évaluée en contrôle continu : Selon le projet, les étudiants seront évalués sur un support écrit (Poster, compte-rendu, dossier ou autre format) et une soutenance orale

Ouvrages de référence sur la démarche Management de Projet en Équipe :

Marchat  H. Le kit du chef de projet Editions Eyrolles, 257p, 2018 Ouvrage Collectif : Manager un Projet avec succès, Harvard Business Review, 165p, 2019

Cette UE n'est ouverte qu'aux seuls étudiants du parcours Bio-Concours.

L’objectif de cette UE est de préparer les étudiants aux épreuves orales d’admission des concours Licence-Agro/Licence-Véto. Les enseignements sont organisés comme suit :

Préparation à l’épreuve d’entretien (20h environ) : 

La préparation consiste en des entretiens blancs devant un jury et en présence de l’ensemble des étudiants de la promotion. Le but est de préparer les étudiants à cette épreuve (i) en précisant le projet professionnel de chacun, (ii) en guidant l’étudiant vers les sources documentaires nécessaires à l’élaboration de son projet, (iii) en lui apprenant à tirer parti de son parcours, de ses expériences, de ses qualités ou compétences pour élaborer sa présentation, (iv) à savoir réagir de façon appropriée face aux questions du jury.

Préparation à l’épreuve « Sciences et Société » (30h environ) : 

La préparation à cette épreuve comporte (i) l’acquisition de connaissances générales via une série de conférences sur des thèmes scientifiques d’actualité (OGM, expérimentation animale, transhumanisme, séquençage du génome humain, biodiversité, alimentation…), (ii) une formation méthodologique en TD (travail sur la problématisation et l’argumentation autour d’articles tirés de périodiques scientifiques de type « grand public » ou de la presse classique et (iii) des oraux blancs pour s’entraîner en conditions du réel.

NB : Cette UE est facultative et non diplômante, c’est à dire que sa validation ne peut pas servir à l’obtention des 60 ECTS nécessaires à la validation de l’année.

À l'issue de cette préparation, les étudiants seront capables de :
OAV1. Exposer leur parcours et leurs objectifs professionnels en valorisant les compétences acquises au cours de leur cursus ou de leurs expériences extra-universitaires.
OAV2. Être à l'aise lors d'un entretien de recrutement.
OAV3. Argumenter l’impact sociétal ou éthique de certaines avancées scientifiques en Sciences de la Vie.
OAV4. Se positionner sur un sujet "Sciences et Société" et faire preuve d’esprit critique.

Pour une préparation efficace aux oraux Licence-Agro et Licence-Véto, il est indispensable que les étudiants suivent l'actualité via des médias variés (vulgarisation scientifique, presse quotidienne (notamment via le portail Europresse de l'Université Paris-Saclay, blogs internet, documentaires de qualité sur YouTube...) et se renseignent sur les actualités du monde agricole et du monde vétérinaire. Il est également fondamental de consulter les sites des écoles afin de se renseigner sur leurs programmes et spécificités.

Liens utiles :

Site de l'académie d'agriculture : https://www.academie-agriculture.fr/

Site de l'académie vétérinaire : https://academie-veterinaire-defrance.org/

Rapports de jury des épreuves des concours B-BIO/B-ENV : https://www.concours-agro-veto.net/spip.php?rubrique381

Attendus de l'UE Langue-Anglais3 : Niveau B2 minimum dans les 5 compétences linguistiques.

ANGLAIS DE SPÉCIALITÉ. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais2 tout en introduisant un
travail sur la langue de spécialité (scientifique et/ou de l'entreprise) : on prolongera l'approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) à partir de thèmes choisis selon la filière (interaction à travers de documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur une problématique et un scénario de communication). La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours.

Le travail se fera par groupes de niveau.