Genetics and Development

Retrouvez ci-dessous le descriptif des UE obligatoires et optionnelles du parcours Génétique et Développement

Enseignements obligatoires en M1

UE13 Génétique Moléculaire

Responsable : Thomas Lamonerie (Thomas.Lamonerie@univ-cotedazur.fr)

Intervenants : T. Lamonerie, P. Lebrun, B. Mari, D. Ciais

Objectifs : Ce module s’adresse à tous les étudiants désirant comprendre comment sont décryptés les mécanismes moléculaires à la base de la régulation de l’expression d’un génome eucaryote. Il ne nécessite pas de pré-requis au sens strict mais l’acquisition correcte du module Génomique Structurale en L3 est essentielle.

En dehors des conférences / cours / TD, il est proposé une formation à l'analyse bibliographique sous forme de travaux de groupe. Celle-ci vise à familiariser les étudiants avec la littérature primaire et l'élaboration des concepts de ce domaine scientifique, et à développer leurs qualités de travail en équipe et de communication. Sa restitution sous forme de présentation orale avec support illustré constitue la matière d'un cours construit collectivement et mis à la disposition de chacun.

Equipes de recherche associées : UMR 6543, IPMC, UMR 6267

Ce module intéressera la majorité des laboratoires INSERM et CNRS, de la faculté des Sciences comme de la faculté de Médecine, souhaitant que leurs étudiants en thèse aient une formation sur les mécanismes généraux de régulation retrouvés chez tous les eucaryotes supérieurs.

Thèmes abordés :

• Structure, stabilité et dynamique du génome eucaryote
  • Organisation et réarrangements de la chromatine
  • Modifications épigénétiques et leurs conséquences
• Réplication et réparation de l'ADN
  • Concepts et mécanismes : études chez les bactéries
  • Problèmes spécifiques aux eucaryotes. Nature et fonctionnement des origines de réplication. Contrôle coordonné du cycle cellulaire. Terminaison
• Réparation de l'ADN
  • Origine des lésions. Fidélité et évolution
  • Mécanismes de détection-réparation et leur conservation. Pathologies de la réparation
• Expression génétique eucaryote
  • Polymérases, promoteurs, facteurs
  • Maturations co-transcriptionnelles
  • Régulation de l'initiation de la transcription. Cycle de transcription. Relation aux autres activités (réplication, réparation)
  • Etudes à grande échelle : transcriptomique, révolution du paysage de l'expression génétique
• Contrôle de la stabilité des ARN messagers
• ARN non codants 3
• Traduction (études bibliographiques de groupe)
  • Structure de l'appareil de traduction. Signaux essentiels. Complexes ARNm/protéines. Stratégies virales. IRES. Contrôle qualité.

UE15 Les technologies « Omiques »

Responsable : Christophe Becavin (Christophe.BECAVIN@univ-cotedazur.fr)

Niveau souhaité : M1/M2

Pré-requis : Notions de Biologie moléculaire, Notions sur la régulation transcriptionelle, Notions sur le génome (organisation des gènes, polymorphisme) et la génétique (transmission des caractères, liaison génétique entre deux gènes, association entre un caractère et un gène), biochimie des protéines et des biomolécules. Bases de données en biologie (ENA, Genbank, Uniprot, InterPro, Gene Ontology…). Utilisation des navigateurs de génome. Des documents de remise à niveau seront fournis.

Objectifs :
L'étudiant devra être capable de :

• comprendre des analyses expérimentales omiques présentées dans les articles scientifiques
• proposer une analyse omique pour répondre à une question biologique
• interpréter les données obtenues après analyses bioinformatiques des données omiques et les différents modes de représentation des résultats
• connaître les enjeux de recherche actuels liés aux approches omiques

Contenu : Présentation des différentes technologies pour la génomique et la transcriptomique et leur évolution (microarray et séquençage nouvelle génération). Description des analyses transcriptomiques et des étapes d’analyse différentielle d’expression génique. Approches pour l’étude de la régulation transcriptionnelle et nouveaux développements technologiques actuels. Stratégies et analyses en génomique incluant les approches GWAS (Genome Wide Association Studies). Approche omique sur cellules uniques. Présentation des stratégies et instrumentation pour les analyses de protéomique et de métabolomique. Description des étapes d’analyse en protéomique et métabolomique (identification, quantification, localisation, interaction). TD : analyses d’articles et études de cas. TP : analyses de données publiques et personnelles omiques (GEO, Array Express, navigateurs de génomes, analyses MS, ACP).

Thèmes abordés :

• Transcriptomique (K. Robbe-Sermesant)
• TP Analyse de données (sur machine) (K. Robbe-Sermesant, L.E. Zaragosi, C. Sabourault)
• Génomique (K. Robbe-Sermesant)
• Protéomique (C. Sabourault, M. Mehiri)
• Métabolomique (C. Sabourault, M. Mehiri)
• Séances de révisions (C. Sabourault, K. Robbe-Sermesant)

Modalités du contrôle des connaissances :

Examens écrits portant sur l’analyse d’articles présentant des résultats issus des technologies omiques. Examen TP machine sur la recherche et l’analyse de données omiques.

UE17 Génétique du développement

Responsable : Christian GHIGLIONE (Christian.Ghiglione@unice.fr)

Intervenants : P. Thérond, P. Léopold , S. Noselli, T. Lepage, T. Lamonerie, V. Grandjean, A. CHASSOT , A. Schedl, P. Collombat, P. Frendo, C. Ghiglione.

Thèmes abordés :

Aspects moléculaires du développement des invertébrés :

• Drosophile :
  • Embryogenèse et morphogenèse. Migration cellulaire (C. Ghiglione)
  • Morphogènes et organisation tissulaire au cours du développement (P. Thérond).
  • Contrôle génétique de la croissance tissulaire (P. Léopold).
  • Bases génétiques et moléculaires de l’asymétrie droite/gauche (S. Noselli).
• Oursin :
  • Mécanismes de spécification et voies de signalisation chez l'oursin (T. Lepage).

Aspects moléculaires du développement des vertébrés :

• Xénope :
  • Induction du mésoderme
  • Axe dorso/ventral
  • Rotation corticale et déterminants maternels
  • Formation du centre organisateur
  • Intercalation cellulaire
  • Polarité planaire
  • Neurulation
• Souris :
  • Développement et morphogenèse, détermination de l’axe antéro/postérieur
  • Transmission de l’information épigénétique par les gamètes
  • Génétique de la détermination du sexe et de la reproduction chez les mammifères
  • Contrôle moléculaire de la formation d’un organe : le développement du rein
  • Développement du pancréas, diabète

Développement des plantes :

• Introduction sur les modèles végétaux
• Le fonctionnement des méristèmes lors du développement végétal (méristème racinaire et méristème floral)
• Rôle des gènes de type Polycomb lors de la transition florale chez Arabidopsis

UE18 Signalisation cellulaire

Responsable : Julie MILANINI (Julie.MILANINI@unice.fr)

Niveau souhaité : M1

Pré-requis : UE de Biochimie et de Biologie cellulaire en Licence. Notions d’enzymologie

Objectifs : connaître les principales grandes voies de signalisation de la cellule eurcaryote en conditions normale et pathologiques

Thèmes abordés :

• Cycle cellulaire (J. Milanini)
• Récepteurs à activité et Tyrosine Kinase (J. Milanini)
• Trafic intracellulaire (P. Barbero)
• Adhérence et matrice extracellulaire (E. Van Obberghen-Schilling, )
• Récepteurs à 7 domaines transmembranaires (E. Macia)
• Petites protéines G (M. Franco)
• Dynamique membranaire (G.Drin)
• Apoptose (F. De Graeve)
• Révisions et/ou nouveau cours (J. Milanini et/ou un nouvel intervenant

Enseignements optionnels en M1

Une UE à choisir parmi :

UE07 Statistiques appliquées à la biologie

Responsable : Marc Bailly Bechet

Objectif : L'objectif de cette UE est d'apprendre aux étudiants à prévoir leurs expérimentations et analyser leurs résultats en optimisant le traitement statistique de leurs données. Elle s'adresse aux étudiants des différents parcours, quel que soit le type de données obtenues. Seront traités par exemple les aspects plans d'échantillonnage et d'expérience, les analyses multivariées, GLM, etc ...

L'UE se déroulera sous la forme d'études de cas permettant d'utiliser et d'interpréter les outils statistiques les plus adaptés.

Laboratoire(s) associé(s) : UMR CNRS – INRA – UNS Interactions biotiques et Santé Végétale

Equipe pédagogique : P. Coquillard (MCU UNS), M. Bailly-Bechet (MCU UNS), M. Poirié (PR UNS), N. Ris (IR INRA), autres intervenants

UE22 Microbiologie infectieuse et microbiote

Responsable: Laurence DUPONT (Laurence.DUPONT@univ-cotedazur.fr)

Niveau souhaité : M1 ou M2

Pré-requis : Microbiologie générale - Génétique bactérienne – Régulation génique procaryotes

Objectifs :

• Connaître les mécanismes fondamentaux qui permettent l'adaptation des microorganismes bactériens à leur micro-environnement lors du processus infectieux
• Permettre une meilleure compréhension de la réponse de l’hôte aux pathogènes (Microbiologie cellulaire)
• Connaître les mécanismes associés à l'infection virale et rôle des virus en tant qu'outils
• Connaître la nature et les rôles du microbiote intestinal humain

Thèmes abordés :

• Quorum sensing - Biofilm - Facteurs de virulence (L. Dupont)
• Réponse bactérienne aux stress environnementaux (K. Mandon)
• Virologie (P. Blancou)
• Virologie (V. Giordanengo)
• Microbiologie cellulaire (L. Boyer, O. Visvikis)
• Microbiote (R. Ruimy, R. Lotte)
• Levures pathogènes (M. Bassilana)

Modalités du contrôle des connaissances :
Exposé oral : 30%
Examen terminal : 70% (moyenne des deux épreuves écrites de Bactériologique et Virologie)
 

UE23 Immunologie fondamentale

Responsable: Nicolas Glaichenhaus (glaichen@ipmc.cnrs.fr)

Intervenant : Nicolas Glaichenhaus (nicolas.glaichenhaus@univ-cotedazur.fr), Thomas Simon : simon@ipmc.cnrs.fr

Thèmes abordés :

• Les preuves de l'existence de la réponse immunitaire
• Les techniques courantes en immunologie
• Les organes lymphoïdes et les cellules de l'immunité
• Le complexe majeur d'histocompatibilité
• La différenciation et l'activation des lymphocytes T
• La différenciation et l'activation des lymphocytes B
• La capture et la dégradation des antigènes

UE24 Immuno-Pathologie

Responsable : Nicolas Glaichenhaus (glaichen@ipmc.cnrs.fr)

Nécessite d’avoir suivi l’UE23 ou de maitriser les bases fondamentales d’immunologie

Intervenants : Nicolas Glaichenhaus, Philippe Blancou, Thomas Simon, Antoine Sicard
Tous les intervenants appartiennent au laboratoire UMR7572 CNRS/UCA (Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire).

Thèmes abordés :

• Immunité anti-virale
• Immunité anti-tumorale et immunothérapies
• Asthme et allergie
• Autoimmunité et nouvelles perspectives thérapeutiques
• Tolérance néonatale
• Transplantation et rejet de greffe

Analyses d'articles scientifiques pour tous les domaines de recherche mentionnés ci-dessus

UE25 Nouvelles approches thérapeutiques

Responsable : Michèle Teboul (Michele.Teboul@univ-cotedazur.fr)

Intervenants et équipes de recherches associées :

Michèle Teboul, Franck Delaunay, Isabelle Mus-Veteau, Sabine Lindenthal, Joelle Chabry, Thierry Virolle, Valérie Pierrefite-Carle, Nathalie Rochet, Catherine Heurteaux

Thèmes abordés :

• La chronothérapeutique des cancers
• Système circadien et métabolisme
• Le vieillissement- les sirtuines
• Les maladies du prion
• Les cellules souches et thérapie cellulaire
• Les cellules souches et cancer
• Ingénierie tissulaire osseuse-biomatériaux
• Exploration des pathologies cérébrovasculaires et thérapeutique
• Transporteurs en Imagerie et Radiothérapie Oncologique
• Vaccins thérapeutiques en cancérologie

Modalités du contrôle des connaissances :

Session 1 : un examen de 3 heures avec 2 sujets de 90 minutes chacun
Session de rattrapage : un examen écrit de 1h30

Enseignements obligatoires en M2

UE14 Génétique des grandes pathologies

Responsable : Sylvie Bannwarth (bannwarthsylvie@yahoo.fr)

Niveau souhaité : M1 et M2

Pré-requis : Maîtriser les principes de base en biologie moléculaire et en génétique

Objectifs :

• Comprendre les mécanismes moléculaires et génétiques à l’origine des pathologies génétiques
• Maîtriser les méthodes et outils permettant l’exploration de maladies génétiques.

 

Thèmes abordés :

• Les modes d'hérédité (mendélien et non mendélien) :
  • Mode de transmission des caractères mendéliens et mécanismes non traditionnels d'hérédité (S. Bannwarth)
• Les bases moléculaires des pathologies génétiques :
  • Mutations et leurs effets : bases moléculaires et méthode d'identification (P. Flucklinger)
  • Syndrome de Christianson et retards mentaux (L. Counillon)
  • Laminopathies et progeria (P. Roll)
  • Génétique et physiopathologie des cancers épidermiques (T. Magnaldo)
  • Diabète et régénération
  • Cycle cellulaire méiotique et trisomie : an old problem (A. McDougall)
  • Génétique des canaux ioniques et troubles du rythme (J. Barhanin)
• Les méthodes d'analyse avec l'apport des nouvelles technologies :
  • Caryotype humain : techniques et indications (H. Karmous-Benailly)
  • Cytogénétique moléculaire : principes et intérêts dans les retards mentaux (V. Duboc)
  • Intérêt du NGS et du séquençage d'exome dans les maladies mendéliennes (S. Saadi)
  • Cellules souches normales et cancéreuses (T. Virolle)
  • Intérêt de l'exome : un nouveau mécanisme de SLA (S. Bannwarth)
  • Exemples d'applications des méthodes de cytogénétique (V. Duboc)
• Intérêt des modèles animaux :
  • Souris transgéniques et souris KO : méthode d'obtention et analyse des phénotypes (V. Vidal)
  • Le poisson zèbre comme modèle pour l'étude des pathologies humaines (V. Duboc)
  • Le drosophile comme modèle pour l'étude des pathologies humaines (P. Thérond)
  • Le poisson zèbre, un organisme modèle en recherche : exemples d'applications (V. Duboc)
• Les nouvelles approches thérapeutiques pour les maladies rares :
  • Chondrodysplasie et approches thérapeutiques innovantes (E. Gouze)
• Analyse bioinformatiques :
  • Interprétations de variants (analyse de fichiers VCF) (D. Pratella, V. Duboc, S. Bannwarth)

Modalités du contrôle des connaissances : épreuve écrite

UE16 Génétique fonctionnelle

Responsable: Pierre Frendo (Pierre.Frendo@univ-cotedazur.fr)

Niveau souhaité : M1 ou M2

Objectifs :

Les étudiants acquerront les bases de la compréhension des mécanismes de régulation de l’expression des gènes et la connaissance des outils utilisés pour l’étude de ces mécanismes. L’analyse et la présentation de publications ainsi que la présentation d’un sujet de recherche participeront au développement des capacités à synthétiser le contenu de documents 9 scientifiques en anglais, à le présenter sous la forme de communications orales et à argumenter leurs présentations.

Contenu :

Le développement, la croissance et les interactions des organismes avec le milieu sont généralement accompagnées de modifications de l’expression de leur génome et de modifications cellulaires. Les bases moléculaires de ces modifications seront étudiées en utilisant différents modèles d’interactions. L’accent sera mis sur les approches expérimentales permettant de mettre en évidence la diversité des mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation des génomes eucaryotes que ces mécanismes soient génétiques ou épigénétiques. L’étude de ces mécanismes sera replacée dans le cadre plus général de la signalisation cellulaire allant de la perception d’un signal jusqu’à la modulation de l’expression génique. Enfin, les bases moléculaires de la relation génotype phénotype seront étudiées et en particulier les relations entre mutations et variabilité phénotypique et entre pléiotropie et interactions géniques.

Thèmes abordés :

• Régulation génétique eucaryote / spécificité génétique fonctionnelle des nématodes / Analyse et présentation d'articles (L. Zurletto)
• Cours régulation épigénétique / présentation sujet de recherche / présentation examen (P. Frendo)
• Les micro ARN (S. Jaubert-Possamai)
• Outils génomique, transcriptomique, protéomique (C. Sabourault)
• Spécificité génétique fonctionnelle des poissons zèbres (M. Fürthauer)
• Spécificité génétique fonctionnelle des drosophiles (C. Ghiglione)
• Génétique quantitative et plasticité phénotypique (N. Ris)

Modalités du contrôle des connaissances :
3 contrôles réalisés :

• Analyse et présentation d'article (25%)
• Présentation sujet de recherche (25%)
• Examen final avec documents (50%)

UE35 Problèmes spécifiques de biologie du développement

Responsable : Thomas Lamonerie (Thomas.Lamonerie@univ-cotedazur.fr)

Objectifs : Cet enseignement, dispensé essentiellement sous forme de conférences interactives, vise à explorer les ramifications et les frontières actuelles d'une discipline qui intègre tous les aspects de la biologie. Il souhaite exposer les étudiants à des problématiques de recherche concrètes de haut niveau, telles qu'elles sont représentées dans les laboratoires locaux.

Le développement des organismes met en jeu des mécanismes extrêmement robustes qui permettent à un oeuf de devenir un individu complet dans un large éventail de conditions. Grâce à un petit nombre d'espèces modèles, les mécanismes fondamentaux du développement sont de mieux en mieux compris. Il reste toutefois de nombreuses questions non résolues et de nouveaux champs d'étude apparaissent, qui interrogent les relations entre développement et environnement, développement et pathologies ou qui visent à donner une représentation mathématique de ces phénomènes.

Thèmes abordés :

Pour aborder ces ramifications de la discipline, chercheurs et enseignants-chercheurs viendront traiter 4 thèmes principaux :

• Questions spécifiques et nouveaux modèles :
  • Neurodéveloppement : Patterning du cortex, modèle souris.
  • Guidage axonal, modèle drosophile.
  • Asymétrie gauche/droite, modèle drosophile.
  • Signalisation cellulaire, modèle danio rerio.
  • Déterminants maternels : modèle cnidaire
• Développement et environnement :
  • Plasticité de la taille.
  • Détermination du sexe.
  • Interaction environnement-développement.
  • Robustesse et évolution des mécanismes de développement et des formes.
  • Développement comparé.
  • Evo-dévo.
• Développement et médecine :
  • Perturbateurs du développement
  • Pathologies du développement
  • Régénération
• Modélisation du développement :
  • Modèles de réaction-diffusion.
  • Patterns réguliers.
  • Biologie des systèmes.
  • Propriétés émergentes.

Liste des intervenants et affiliation

F. Besse, C. Braendle , MC. Chaboissier, P. Collombat , JB. Coutelis , M. Fürthauer , C. Ghiglione , E. Houliston , T. Lamonerie, P. Léopold, M. Studer

Enseignements optionnels en M2

2 UE au choix sur l'ensemble des UE du Master Sciences du Vivant

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