Offre de formation de la faculté des sciences et technologie de l'UPEC

Détails de l'UE "Biologie moléculaire - S5" (6 ECTS)

Publics concernés

• Mention "Chimie", parcours "Chimie-biologie", semestre L3-S5
• Mention "Sciences de la vie et de la terre", parcours "Chimie-biologie", semestre L3-S5
• Mention "Sciences de la vie et de la terre", parcours "Biologie santé international", semestre L3-S5
• Mention "Sciences de la vie et de la terre", parcours "Biologie santé", semestre L3-S5
• Mention "Sciences de la vie et de la terre", parcours "Biologie environnement", semestre L3-S5

Responsable(s) pédagogique(s)

• Mario OLLERO

Pré-requis / co-requis

Biologie cellulaire 1 - S2
Biochimie structurale - S2
Biologie moléculaire et applications - biologie moléculaire - S3
Biologie cellulaire 2 - S4

Objectifs

Les objectifs atteints par l’étudiant à l’issue de cet enseignement sont :
- Acquérir le niveau de connaissances nécessaire en Biologie Moléculaire pour pouvoir comprendre et participer à un projet de recherche en biologie expérimentale
- Se familiariser avec les techniques de base et la discipline de travail de laboratoire en biologie moléculaire

Connaissances / compétences acquises

Sur le plan théorique, connaitre les mécanismes moléculaires qui déterminent et régulent l’expression des gènes dans le contexte de la cellule, les différences entre procaryotes et eucaryotes, et comprendre les aspects fondamentaux des techniques qui permettent leur étude.
Sur le plan pratique, comprendre et savoir pratiquer les techniques de base de manipulation des acides nucléiques dans le contexte de la recherche expérimentale en biologie (extraction et purification  d’acides nucléiques, électrophorèse, PCR, sous-clonage…)

Contenu détaillé de l'enseignement

Planning des cours (enchaînement cohérent des différents sujets abordés) :
1ère Partie : Biologie moléculaire (12 heures)
•	ADN et Organisation des génomes eucaryotes: Génome nucléaire (structure de la chromatine, topologie), Différents types de séquences (gènes, pseudogènes et ADN répété). Génome mitochondrial.
•	Réplication des génomes Eucaryotes : Génome nucléaire (initiation, synthèse, terminaison, télomérases) ; Génome mitochondrial

•	Expression des gènes eucaryotes : Les différents types de promoteurs et RNA polymérases ; initiation et terminaison de la transcription ; introduction à l’épigénétique ; Introduction aux facteurs transcriptionnels ; maturation des ARN, promoteurs multiples et épissage alternatif; traduction “cap-dépendante” et “cap-indépendante ”, initiation, élongation, terminaison; Introduction à la régulation de l’expression ; ARN non codants et interférence par l’ARN
•	Mutation et Réparation de l’ADN : recombinaison homologue, BER, NER, SOS.
2ème partie : génie génétique (16 heures) (Techniques d’étude des gènes) 
•	Préparation de l’ADN et de l’ARN. Hybridation moléculaire
•	Les outils du génie génétiques : Les enzymes, l’électrophorèse et le blotting, les sondes nucléotidiques, les vecteurs de clonage 
•	L’amplification sélective d’ADN in vitro (PCR) : Principe, Applications ; PCR quantitative en temps réel 
•	Clonage des gènes : Construction des banques d’ADN génomique et complémentaire ; analyse de la banque ; stratégies pour obtenir un cDNA ou un gène
•	Etude de la structure des gènes : séquençage de l’ADN; détermination du site de démarrage de la transcription
•	Etude l’expression des gènes au niveau transcriptionnel : étude des ARNm ; blots, microarrays ; étude de l’activité des promoteurs.
•	Production de protéines à partir de vecteurs d’expression

Planning des TD : (contrôle continu sur les contenus des TD)
1.	Réplication de l’ADN
2.	Séquences d’ADN répétées dans le génome humain
3.	Sous-clonage d’un ADNc
4.	Analyse de l’expression d’un gène par PCR quantitative en temps réel
5.	Transcription, épissage et traduction
6.	Mesure de l’activité d’un promoteur associé à un gène rapporteur
7.	ARN interférent : siRNA et miRNA

TP : Amplification de l'ADNc Tyrosine Amino Transférase (TAT) de Rat, par PCR
et son sous-clonage dans le vecteur d'expression pGEM-T

Méthode d'enseignement

Transmission de concepts fondamentaux illustrés par d’exemples pratiques en CM, comprenant des cas réels en recherche expérimentale. Réalisation d’exercices en TD sur des sujets sélectionnés du programme, avec rappel des connaissances acquises pendant les CM. Introduction à la manipulation des acides nucléiques, et familiarisation avec les techniques de base en TP.

Evaluation par les étudiants

Questionnaire 

Indications bibliographiques

Biologie moléculaire : 
Watson et al. « Molecular Biology of the Gene » (Pearson)
Cox et al. “Molecular Biology. Principles and Practice.” (WH Freeman and Company)
Génie génétique: 
Dale et al. « From Genes to Genomes: Concepts and Applications of DNA Technology » (Wiley)

Liste des UEs

Liste des parcours

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