Mastère de Recherche BMC-Biotech MR1-S1 : tronc commun
←
→
Transcription du contenu de la page
Si votre navigateur ne rend pas la page correctement, lisez s'il vous plaît le contenu de la page ci-dessous
Mastère de Recherche BMC-Biotech
MR1-S1 : tronc commun
UF3 : Biochimie & Biotechnologie :
ECUE 1 : Biotechnologie Moléculaire
Objectifs :
En se basant sur les connaissances acquises dans l’étude des protéines et de leur expression, et
sur la maitrise de nouvelles enzymes et techniques d’expression in vitro ; l’ECUE explore la
production des protéines humaines recombinantes à usage thérapeutique devenues de vrais
agents biopharmaceutiques et de véritables médicaments de la médecine moderne.
Programme du cours (1H30/semaine)
1. Généralités :
1.1. Définition et objectifs des Biotechnologies
1.2. Biotechnologie classique et biotechnologie moderne
2. Biotechnologie moléculaire et santé
2.1. Diagnostic
2.2. Prévention
2.3. Traitement
3. Les protéines recombinantes à usage thérapeutique
3.1. Définition et intérêt
3.2. Systèmes de production
3.3. Cycle de production
4. Production d’insuline humaine recombinante
5. Production de l’hormone de croissance humaine recombinante
6. Rôle et fonctionnement des enzymes utiles dans l’expression des protéines humaines
recombinantes
6.1. Les nucléases : DNases, exonucléases et endonucléases, DNase I, nucléase S1, enzymes
de restriction.
6.2. Ribonucléases, ligases, phosphatases, kinases
6.3. ADN polymérases-ADN dépendantes : ADN polymérase I et Taq ADN polymérase
6.4. Transcriptase inverse : production d’ADNc et RTPCR
6.5. ARN polymérases : systèmes de transcription in vitro.
6.6. Les systèmes de traduction in vitro.
Programme des TD-TP (1H 15/semaine)
1. Analyse d’articles et de revues scientifiques portant sur l’expression et la production de
protéines recombinantes à usage thérapeutique telles que l’érythropoïétine, l’activateur de
plasminogène ….
2. Extraction de vecteurs plasmdiques et mise en évidence d’une protéine exprimée par le
vecteur (détection de l’activité béta-lactamase du vecteur PUC par exemple).ECUE 2 : Biochimie de la régulation Objectifs : Le processus de synthèse des protéines passe par la synthèse des ARN messagers et ensuite leur traduction. Ces deux phénomènes, complètement associés chez les procaryotes se déroulent respectivement dans le noyau et le cytoplasme chez les eucaryotes. L’ECUE explore la régulation de ces deux voies de synthèses des protéines en montrant la différence entre procaryotes et eucaryotes. Programme du cours (1H30/semaine) 1. Régulation biochimique de la synthèse des ARN chez les procaryotes et chez les eucaryotes 1.1. La régulation de la transcription par l’ARN polymérase II 1.2. La régulation de la transcription par l’ARN polymérase I 1.3. La régulation de la transcription par l’ARN polymérase III 2. Régulation de la biosynthèse des protéines 2.1. Généralités introductives 2.2. Les ribosomes et leur interaction avec l’ARN ribosomal et l’ARNm 2.3. t-RNA-Aminoacylation (ARS, Phénomène de WOOBLE) 2.4. Mécanismes de la biosyhtnèse des protéines chez les procaryotes : les facteurs d’initiation, les facteurs d’élongation, les facteurs de terminaison : fonctionnement et régulation 2.5. Mécanismes de la biosyhtnèse des protéines chez les eucaryotes : les facteurs d’initiation, les facteurs d’élongation, les facteurs de terminaison : fonctionnement et régulation Programme des TD-TP (1H 15/semaine) 1. Analyse d’articles et de revues scientifiques portant sur les différents aspects du cours. 2. Préparation d’un extrait et son analyse par méthodes spectrométriques et électrophorétiques.
UF2 : Biologie cellulaire, microbe & immunité
ECUE 1 : Communication et voies de transduction des signaux
Programme du cours (1H30/semaine)
1. Principes généraux de la transduction des signaux
1.1. Rappel sur les différents niveaux de la communication biologique : communication entre
organismes, communication entre organes d’un même organisme, communication entre
cellules, communication intracellulaire.
1.2. Signalisation et fonctionnement cellulaires :
-Présentation générale d’une signalisation cellulaire : du signal à la réponse cellulaire.
-Modalités de la communication cellulaire : par jonctions intercellulaires communicantes, par
molécules d’adhésion à la surface des cellules, par sécrétion de signaux chimiques.
-Stratégies de la communication cellulaire par un signal chimique: communications autocrine,
paracrine, endocrine et synaptique.
-Les messagers de la signalisation cellulaire : photons lumineux, ions, gaz, messagers
peptidiques, messagers lipidiques, messagers vitaminiques,…
2. Les récepteurs impliqués dans les communications cellulaires
2.1. Caractéristiques structurales : nature des récepteurs, motifs structuraux, domaine
d’interaction avec d’autres molécules,…
2.2. Caractéristiques fonctionnelles : spécificité, saturabilité, réversibilité d’interaction,
couplage et transmission du signal.
2.3. Classification générale des récepteurs : récepteurs nucléaires, récepteurs membranaires,
récepteurs couplés et non couplés aux protéines G, récepteurs enzymes, récepteurs associés
aux enzymes, récepteurs canaux ioniques et non canaux ioniques.
3. Les voies de signalisation cellulaire
3.1. Les différentes configurations et composantes (modules) d’une voie de transduction de
signal : module de protéine adaptatrice, module enzyme-second messager, module protéine
kinase,…
3.2. Voies initiées par les récepteurs couplés aux protéines G : structure et fonctionnement de
protéines G et effectrices enzymatiques, cascade des réactions conduisant à la réponse
biologique.
3.3. Voies initiées par les récepteurs associés à une activité tyrosine (TK).
a) Structure et mécanismes des récepteurs TK, les voies de signalisation intracellulaire :
- Voie MAPK : action sur le métabolisme du glycogène et expression génétique.
- Voie PDK/PKB
- Interaction des deux voies en relation avec le récepteur de l’EGF
b) Voies initiées par les récepteurs couplés à une tyrosine Kinase : cas du récepteur des
cytokines messagers de l’immunité.3.4. Les voies de transduction de signaux initiées par les récepteurs associés à une activité Ser/Thr Kinase. a- Structure et fonctionnement des récepteurs. b- Cas de signalisation par l’interleukine. 3.5. Voies de signalisation par les récepteurs nucléaires Ligands et récepteurs nucléaires : nature des messagers, structure et fonctionnement des récepteurs, modification de l’expression génétique. 3.6. Voies de signalisation par jonction et ancrage cellulaire. Les intégrines, les molécules de la matrice extracellulaire, les molécules d’interaction intracellulaires,… 3.7. Les voies de signalisation cellulaire du trafic et adressage des protéines : principales modifications post-traductionnelles, modes de transport et routage des protéines. 3.8. Voies de transduction des signaux dans les cellules dérégulées : de la biologie moléculaire aux thérapies ciblées. a-Dérégulation de la signalisation et pathologies cancéreuses. b-Troubles de la signalisation cellulaire et diabète. c-Cibles thérapeutiques : action sur les différentes composantes d’une ou différentes voies de transduction. d-Interrelations des voies de signalisation cellulaire avec les voies apoptotiques. Programme des TD-TP (1H 15/semaine) Analyses d’articles scientifiques, des exercices.
ECUE 2 : Diversité, Structures et Interactions Microbiennes Objectifs : Cet ECUE a pour principaux objectifs : (i) l’étude de la diversité et l’organisation structurale des procaryotes, eucaryotes et virus, (ii) l’acquisition des notions de base concernant les interactions entre les microorganismes (bactéries, champignons, virus) et leur hôte (homme, plante, animal), (iii) la connaissance des mécanismes de la pathogenèse et les réactions de défense de l’hôte et (iv) l’étude des modes d’action des agents anti-microbiens ainsi que les divers moyens de lutte utilisés. Programme du cours (1H30/semaine) Chapitre I : Diversité Microbienne et Organisation Structurale Section I : Diversité des Procaryotes Section II : Diversité des Eucaryotes Section III : Diversité de la physiologie des procaryotes Section IV : Organisation structurale des procaryotes Section V : Diversité et organisation du monde viral Chapitre II : Interaction Microorganismes - Eucaryotes Section I : Commensalisme, Parasitisme, Mutualisme et Symbiose Section II : Interactions Bactérie-Hôte Section III : Mécanismes de pathogenèse et réaction immunitaire Section IV : Exemples d’infections bactériennes Section V : Interactions Champignon-Hôte Section VI : Mécanismes de pathogenèse et mécanismes de défense de l’hôte Section VII : Exemples d’infections fongiques Section VIII : Rôle de la sociomicrobiologie dans l’établissement des interactions Chapitre III : Interaction Virus - Cellule Section I : Evolution de l’infection virale et pathogenèse Section II : Réaction de la cellule et de l’organisme Section III : Exemples d’infections virale Section IV : Infections virales émergentes er ré-émergentes Chapitre IV : Lutte Anti-Microbienne Section I : Modes d’action des agents anti-microbiens Section II : Méthodes chimiques Section III: Substances d’origine naturelle et microbiologique
Section IV : Méthodes physiques
Programme des TD-TP (1H 15/semaine)
1. Interaction Bactéries –hôte :
a) Exemple 1 : Bactérie pathogène : interaction moléculaire, mécanisme de
défense d’hôte
b) Exemple 2 : Bactérie non pathogène (endophyte, commensale…)
2. Interaction Champignon-Hôte:
a) les mécanismes d’infection
b) observations microscopiques des mécanismes de pénétration (les appendices
perforants, les altérations morphologiques…
3. Interaction Virus-Hôte
a) Interactions structurales
b) Interactions moléculaires
1. Diversité des modes d’action des agents antimicrobiens :
a) Etude des exemples (agents antibactérien, antifongique)
4. Techniques de détection, de purificationUO : Biochimie de la croissance et du développement végétal Objectif : L’objectif de ce module optionnel est l’acquisition par les étudiants des connaissances des facteurs intervenant au cours de la croissance et du développement des végétaux sur le plan biochimique et moléculaire : leurs voies de biosynthèse, les interactions entre ces molécules, les voies de signalisation et leurs rôles. Les enseignements seront dispensés sous forme théorique (1h30 Cours) et pratiques (TP/TD). Programme du cours (1H30/semaine) 1. Introduction Générale 2. Phytohormones et transduction des signaux 3. Les Auxines 4. Les Cytokinines 5. Les Gibbérellines 6. L’Ethylène 7. L’acide Abscissique 8. Les Autres Facteurs de Régulation du Développement 9. Les Tropismes Programme des TD-TP (1H 15/semaine) 1. Exercices d’application sur les différentes méthodes d’étude des interactions moléculaires. 2. Analyse d’articles et de revues scientifiques portant sur les différents aspects du cours
Mastère de Recherche BMC-Biotech
Parcours : Biochimie/Microbiologie (BM)
M1-MRBMC-Biotech/BM-(Semestre-2)
Volume Horaire
Unité Enseignant Reg
Intitulé de l’ECUE Code cf cd
d’Enseignement Responsable Ex
Crs TD TP
Interactions 3 3 1H30 1H15
moléculaires
U Biochimie Techniques
F MX
d’extraction, de
1
séparation et 3 3 1H30 1H15
d’analyse des
protéines
Taxonomie et
U phylogénie des 3 3 1H30 1H15
F Microbiologie Bacteria et Archaea MX
2
Ecologie 3 3 1H30 1H15
microbienne
U Métabolisme 3 3 1H30 1H15
Biochimie - cellulaire
F MX
Microbiologie
3 Diagnostic 3 3 1H30 1H15
microbiologique
Bioinformatique 2 3
U
CC
T
Anglais 2 3
Anomalies 3 3 1H30 1H15
Métaboliques
Biochimie-
Enzymes et 3 3 1H30 1H15
Microbiologie
U applications
O Micro-organismes MX
eucaryotes et
3 3 1H30 1H15
applications
-
3 3 1H30 1H15UF1 : ECUE Interactions moléculaires Objectifs : L’interactomique est une nouvelle discipline qui étudie les interactions entre les différentes molécules à l’intérieur de la cellule. Elle a pour objectif l’identification et la caractérisation de l’ensemble des interactions moléculaires, appelé interactome. Dans cet ECUE, l’accent sera mis sur les interactions protéines-protéines et les interactions protéines-acides nucléiques et leurs rôles dans la réalisation de différentes fonctions cellulaires. Programme du cours : 1. Introduction : Notion de génomique, transcriptomique, protéomique, métabolomique et interactomioque. 2. L’interactome : Définition, utilité, représentation, limites. 3. Interactions protéines-protéines : - Accès aux fonctions des protéines - Définition des interactions protéines-protéines, différents types, rôle, exemples - Liaisons chimiques impliquées dans les interactions protéines-protéines - Notion de site d’interaction 4. Interactions protéines-acides nucléiques : - Réseaux de gènes - Liaisons chimiques impliquées dans les interactions protéines-acides nucléiques - Domaines protéiques de liaison à l’ADN : Hélice-tour-hélice, Doigt de zinc, Glissière à leucine - Les protéines de liaison à l’ARN RNA-BP : domaines de liaison et fonctions. 5. Méthodes d’études des interactions protéines-protéines : Pontage moléculaire : exemple du formaldéhyde, Chromatographie d’affinité, Co-immunoprécipitation, Chromatographie d’affinité par étiquette : GST et poly-histidine, Technique du double hybride, Transfert d’énergie par résonance entre molécules fluorescentes (FRET), Titration calorimétrique isotherme (ITC), La résonance plasmonique de surface (SPR) 6. Méthodes d’études des interactions protéines- acides nucléiques : Southwestern blotting, Retardement sur gel (EMSA ou Electrophoretic Mobility Shift Assay), Empreinte sur l’ADN (Footprinting) Programme des TD-TP : 1. Exercices d’application sur les différentes méthodes d’étude des interactions moléculaires.
2. Analyse d’articles et de revues scientifiques portant sur les différents aspects du cours
UF1 : ECUE Techniques d’extraction, de séparation
et d’analyse des protéines
Objectifs :
L’étudiant en Mastère devrait acquérir la maîtrise des méthodologies et les outils
biochimiques et moléculaires et leurs applications. Les enseignements de cet ECUE couvrent
le développement analytique et notamment en protéomique, nouvelle approche en Biochimie.
Programme du cours :
1. Techniques de solubilisation et d’extraction des protéines
(Composants tampons, Solution Additives)
2. Stabilisation des protéines
3. Détection des protéines
4. Solubilités des protéines
5. Techniques de Séparation et d’Enrichissement
(Dialyse, filtration, Séparation par chromatographie)
6. Techniques d’Analyse des protéines (protéome)
6. 1. Analyse du protéome par électrophorèse bidimensionnelle (2D)
6.2. Analyse du protéome par spectrométrie de masse (MS) ; LC-MS
6.3. La chromatographie en phase gaz associée à la spectrométrie de masse (GC-MS)
6.4. La méthode RMN
Programme des TD-TP :
1. Exercices d’application sur les différentes méthodes d’étude des protéines.
2. Analyse d’articles et de revues scientifiques portant sur les différents aspects du coursUF2 : ECUE Taxonomie et phylogénie des Bacteria et des Archaea Objectifs : Cet ECUE a pour principaux objectifs (i) l’étude de l’évolution et la phylogénie microbienne des procaryotes ; (ii) la Diversité taxonomique au sein des Bacteria et des Archaea, ainsi que (iii) l’étude des bactéries photosynthétiques oxygéniques et anoxygéniques. Programme du cours : Chapitre I : Evolution et Outils de Classification Section I : Evolution et phylogénie microbienne Section II : Systèmes de classification naturels ou phylogénétiques Section III : Caractéristiques phénotypiques et Classification Artificielle Section IV : Nomenclature et Unités Taxonomiques Section V : Outils d’identification des Procaryotes Chapitre II : Phylogénie et Diversité des Bacteria Section I : Phylogénie des Bacteria Section II : Phylum des Proteobactéries Section III : Phylum des Cyanobactéries Section IV : Phylum des Chlamydia Section V : Phylum des Spirochètes Section VI : Phylum des bactéries vertes non sulfureuses Section VII : Phylum des Firmicutes et Actinobactéries Section VIII : Autres Phylums bactériens Chapitre III : Phylogénie et Diversité des Archaea Section I : Phylogénie et Métabolisme des Archaea Section II : Phylum des Euryarchaeota Section III : Phylum des Crenarchaeota Section IV : Nouveaux Phyla des Archées Section V : Séquençage du génome complet des Archées Chapitre IV : Procaryotes Photosynthétiques Section I : Procaryotes à photosynthèse oxygénique Section II : Procaryotes à photosynthèse anoxygénique
Programme des TD-TP :
Techniques d’identification et de classification taxonomique des micro-organismes :
a) Analyse phénotypique : (rappel )
b) Analyse de la composition en esters méthyliques d'acide gras (analyse EMAG)
1. Méthodes moléculaires
a. Méthodes génotypiques
1. hybridation des acides nucléiques (analyse de transfert de Southern ou hybridation en
phase solution);
2. polymorphisme de longueur des fragments amplifiés, ou AFLP;
3. électrophorèse sur gel en champ pulsé;
4. amplification aléatoire de l'ADN polymorphe;
5. réaction en chaîne de la polymérase (PCR) multiplex
6. l'analyse séquentielle du gène d'ARNr 16s;
7. le typage génomique multi-locus ou MLST;
8. l'analyse génomique multi-locus ou MLSA.
b. Méthodes basées sur les protéines (technologie MALDI-TOF-MS)
2. Les archéobactéries : caractéristiques évolutives : composition de la paroi et types des
lipides.
3. Les actinomycètes : caractéristiques évolutives.UF1 : ECUE Ecologie microbienne Objectifs : Les principaux objectifs de ce cours consistent à introduire les principales notions d’écologie microbienne, incluant (i) la diversité phylogénétique, l’espèce écologique et les communautés microbiennes ; (ii) les approches d’analyse des communautés microbiennes dans divers environnements et (iii) l’analyse du rôle des microorganismes dans les cycles biogéochimiques et les différents types d’interactions entre les communautés microbiennes. Programme du cours : (1H30/semaine) Chapitre I : Diversité métabolique et taxonomique des microorganismes 1. La phototrophie 2. Chimiolithotrophie : obtention d’énergie à partir de l’oxydation des donneurs d’électrons inorganiques 3. La vie en anaérobiose (la respiration anaérobie, fermentation et syntrophie). Chapitre II : Rôle des microorganismes dans les cycles biogéochimiques 1. Cycle du carbone 2. Syntrophie et métagenèse 3. Cycle de l’azote 4. Cycle du soufre Chapitre III : Méthodes en écologie microbienne 1. Ecosystèmes microbiens 2. Analyse des communautés microbiennes par les méthodes de culture 3. Analyse des communautés microbiennes par les méthodes moléculaires 4. Mesure de l’activité microbienne dans l’environnement Programme des TD-TP - Approches culturales en écologie microbienne - Isolement et caractérisation de microorganismes du sol potentiellement capables de dégrader des polluants - Criblage des souches productrices des substances antibactériennes - Etude de la diversité des microorganismes par amplification du gène de l’ARNr 16S et des espaces intergéniques ITS - Etude de la diversité d’une communauté microbienne par la technique DGGE - Conception d’un projet de métagénomique
UF3 : ECUE Métabolisme Cellulaire Objectifs : Le programme proposé vient compléter et renforcer la formation des étudiants en biochimie structurale et métabolique déjà abordée durant la licence. De par leur structure, les biomolécules étudiées sont de nature à jouer des rôles fondamentaux dans la cellule et leur métabolisme sera étudié au niveau de divers organes. Certaines de ces molécules (les composés lipidiques insaponifiables), constituent aussi de véritables fiches d’identité moléculaire pour le contrôle qualité et trouvent des domaines d’application très variés : industries cosmétique, pharmaceutique, agroalimentaire,… Programme du cours : 1. Les eicosanoides 2. Biosynthèse du cholestérol et de ses dérivés 3. Les composés lipidiques insaponifiables 4. Métabolisme des triacylglycérols 5. Métabolisme des phospholipides 6. Les Lipoprotéines 7. Métabolisme des sphingolipides 8. Sites des principales voies métaboliques 9. Relations entre les voies métaboliques 10. Régulations des voies métaboliques Programme des TD-TP : Dosage du cholestérol Dosage des TAG Dosages des lipoprotéines Extraction et analyse des insaponifiables par CGL
UF3 : ECUE Diagnostic microbiologique Programme du cours : 1. Méthodes de diagnostic bactériologique a. Diagnostic direct : - Prélèvements - Culture et isolement - Identification phénotypique (macroscopique, microscopique, culturale, enzymatique et métabolique) - Etude de la sensibilité aux antibiotiques b. Diagnostic indirect - Réaction d’agglutination - Réaction d’immunofluorescence - Réaction immuno-enzymatique ELISA - Technique de Western Blot 2. Méthodes de diagnostic virologique a. Méthodes directes : Détection des virus ou d’un des constituants - Visualisation en Microscopie Electronique - Isolement des virus sur culture cellulaire - Détection des antigènes viraux par ELISA et Immunofluorescence. b. Méthodes indirectes : - Détection des anticorps par agglutination - Détection des anticorps par inhibition de l’agglutination - Détection des anticorps par fixation de complément - Détection des anticorps par agglutination par ELISA, Immunoblot et Immunofluorescnece 3. Les approches moléculaires Amplification PCR qualitative et quantitative en temps réel, RT-PCR Techniques d’hybridation et biopuces Electrophorèse en champs pulsés Techniques de séquençage (pyroséquençage, haut débit…) 4. Les cibles d’identification des microorganismes - Architecture des génomes microbiens - Diversité, plasticité et évolution des génomes microbiens (génomique comparative, alignements de génomes, pan-génome…) 5. Techniques d’étude de la diversité Microbienne - Analyse des communautés microbiennes par approche culture-dépendante - Analyse des communautés microbiennes par approche culture-indépendante (approche métagénomique) - Mesure de l’activité microbienne dans l’environnement
- Apport de nouvelles technologies à haut débit (puces à ADN et le séquençage) Programme des TD-TP : - Diagnostic direct de bactéries Gram positif et Gram négatif : caractères culturaux, tinctoriaux, métaboliques, physiologiques et sérologiques. - Réalisation des PCRs spécifiques ciblant des gènes d’identification de certaines bactéries - Analyse de la communauté microbienne du sol par la culture bactérienne - Analyse de la communauté microbienne du sol par DGGE et ARDRA
UO 1 : Anomalies métaboliques Objectifs L’objectif de ce cours est : - Comprendre les erreurs innées du métabolisme - Dresser un tableau des perturbations du métabolisme des acides aminés, énergétiques, des acides gras, des nucléotides… - Donner à l’étudiant une maîtrise suffisante du métabolisme et fournir des bases indispensables à la compréhension du fonctionnement cellulaire. Programme du cours : 1. Anomalies héréditaires du métabolisme des acides aminés 1.1. Acides aminés aromatiques (Phénylcétonurie, Alcaptonurie) 1.2. Acides aminés à chaine ramifiée 2. Anomalies du métabolisme énergétique 2.1. Homéostasie 2.2. Déficits de la -oxydation mitochondriale des acides gras 2.3. Anomalie de la cétogenèse 2.4. Anomalies du carrefour pyruvate 2.5 Anomalies du cycle de Krebs et la chaîne respiratoire 3. Anomalies du métabolisme des purines et des pyrimidines 4. Anomalies du métabolisme des neurotransmetteurs Programme des TD-TP : Exercices et analyses de documents - Rédaction et présentation orale, par groupes de 3 ou 4.
UO2 : Enzymes et applications Objectifs : L’enzymologie, branche de la biochimie, est la discipline consacrée à l’étude des propriétés structurales et fonctionnelles des enzymes. Dans cet ECUE d’Enzymologie Appliquée, l’accent sera mis sur l’exploitation des enzymes en passant par l'identification de leurs spécificités, les conditions de leur purification, et surtout sur leur modification dans le but d’améliorer leurs propriétés et les conditions optimales de la catalyse enzymatique et enfin leur production à grande échelle à des fins appliquées. Programme du cours : 1. Les enzymes 2. La réaction enzymatique 3. Facteurs influençant la réaction enzymatique 4. Domaines d’application des enzymes 5. Applications agro-alimentaires 6. Applications industrielles 7. Applications médicales et pharmaceutiques 8. Paramédical et cosmétique 9. Protection de l’environnement Programme des TD-TP : 1. Analyse d’articles et de revues scientifiques portant sur les différentes applications de l’enzymologie. 2. Etude d’enzymes utilisées dans l’industrie agroalimentaire, les enzymes de la transformation du glycogène comme exemple.
UO3 : Micro-organismes eucaryotes et applications Objectifs : Ce module a pour objectifs : (i) d’étudier au niveau fondamental la diversité des microorganismes eucaryotes (les protistes : les micro-algues, les protozoaires, Structure, Mode de vie, Métabolisme, Reproduction, Classification) et (ii) d’élucider des exemples d’utilisations les plus éminentes industrielle, alimentaire, biomédicale et environnementale ou autre de chaque groupe de microorganismes eucaryotes étudiés. Programme du cours Chapitre I : Généralités sur les microorganismes eucaryotes I. Rappel : Comparaison cellule procaryote et cellule eucaryote II. Les Myxomycètes : les moisissures glaireuses : 1. Caractéristiques 2. Principaux groupes 3. Métabolites secondaires III. Les protozoaires : Modes de vies , Principaux genres: Amoeba, Paramecium Trypanosoma Chapitre II Les levures I. Introduction : Les principaux types de levures 1. Les Levures « vraies », ou Levures ascosporogènes 2. Les Levures « fausses », ou Levures anascosporogènes 3. Mode de reproduction II. Classification : Critères de classification, genres et espèces III. Nutrition et métabolisme des levures (respiration et fermentation) IV tilisations : industrielle, alimentaires…. Chapitre III Mycologie médical I. Les candidoses II. Les moisissures III. Les dermatophytes IV. Applications Biomédicales Chapitre IV: Les micro-algues et Valorisation I. Introduction II. Définition : Algues, Phytoplancton, Micro-algues
III. Biologie des micro-algues eucaryotes IV. Milieux de vie (aquatique et terrestre) APPLICATIONS Production de molécules : Les pigments, Lipides et Acides gras polyinsaturés, Polysaccharides, Substances bioactives Applications environnementales Applications en bio-énergie Travaux pratiques et dirigés 1. Les protozoaires et les myxomycètes: Diversité morphologique, organisation, Applications 2. Les levures : Structure, organisation, Caractérisation macroscopique et microscopique, 3. Mycologie médicale: principaux champignons: les moisissures et les Dermatophytes, techniques d’identification ou visite d’un laboratoire de dermatologie (pour les techniques de diagnostic et de prélèvement) 4. Micro-algues : Diversité, techniques de culture et de production
Mastère de Recherche BMC-Biotech
Parcours : Biochimie/Microbiologie (BM)
M2-MRBMC-Biotech/BM-(Semestre-3)
Unité Volume Horaire
Intitulé de Enseignant Reg
d’Enseignem Code cf cd
l’ECUE Responsable Exm
ent Crs TD TP
Métabolisme des 3 3 1H30 1H15
Acides Nucléiques
UF Biochimie
MX
1 Maturation et
adressage des 3 3 1H30 1H15
protéines
Mycologie
fondamentale et
3 3 1H30 1H15
UF
Microbiologie phytopathologie MX
2
Microbiologie 3 3 1H30 1H15
alimentaire
Métabolites 3 3 1H30 1H15
Biochimie-
UF secondaires
Microbiologie MX
3 Bactéries
pathogènes et 3 3 1H30 1H15
virulence
2 3
Bioinformatique
UT
2 3 CC
Anglais
Méthodes
spectroscopiques 3 3 1H30 1H15
et
spectrométriques
Biochimie- Molécules et
Microbiologie cibles 3 3 1H30 1H15
UO
thérapeutiques MX
Thérapie anti-
infectieuse et 3 3 1H30 1H15
résistance
Virologie 3 3 1H30 1H15
appliquéeUF 1 : ECUE Métabolisme des acides nucléiques Objectifs : La biosynthèse de l’ADN est le mécanisme biochimique de sa duplication. Bien que c’est l’un des mécanismes de biosynthèse les plus complexes, les plus récentes découvertes permettent la reproduction de ce phénomène in vitro. Par ailleurs, la biosynthèse des ARN messagers constitue la voie métabolique la plus contrôlée, celle qui dirige l’adaptation des bactéries et la différenciation cellulaire chez les eucaryotes. Dans cet ECUE, l’accent sera mis sur ces aspects de la biosynthèse des acides nucléiques. Programme du cours : 1. Organisation de l’origine de réplication bactérienne 2. Protéines de l’initiation: fonctionnement, organisation structurale, rôle : DnaA, HU, DnaB, DnaC, SSB, DnaG. 3. La réplicase bactérienne : Fonctionnement, organisation structurale, gènes de structure, rôle 4. Protéines de l’élongation : fonctionnement, organisation structurale, gènes de structure, rôle : protéinetau, l’anneaubéta, le complexe gamma. 5. Protéines de la terminaison (Ter) : fonctionnement, organisation structurale, interaction avec les sites de terminaison. 6. Modèle de la synthèse coordonnée des deux brins d’ADN bactérien in vivo 7. Synthèse de l’ADN chez le virus SV40 : Fonctionnement, organisation structurale et rôle des protéines : Antigène T, ADN polymérase alpha, ADN polymérase delta, l’anneau PCNA, poseur d’anneau RFC, RPA 8. Synthèse de l’ADN chez la levure : séquences à réplication autonome (ARS), fonctionnement, organisation structurale et rôle des complexes de reconnaissance des origines (ORC) 9. Modèle de la synthèse coordonnée des deux brins d’ADN eucaryotique in vivo : ADN polymérase epsilon 10. Biosynthèse des ARN messagers : Mise en évidence des ARN messagers chez les bactéries 11. Interaction des facteurs sigma avec l’ARN polymérase chez les bactéries 12. Rôle des facteurs sigma dans l’adaptation bactérienne 13. Variabilité des séquences de régulation et leur interaction avec les facteurs de transcription chez les eucaryotes. 14. Rôle du complexe de pré-initiation (PIC) dans la synthèse des ARN messagers chez les eucaryotes 15. Rôle du médiateur dans la synthèse des ARN messagers chez les eucaryotes Programme des TD-TP : Analyse d’articles et de revues scientifiques et exercices d’application portant sur les différents aspects du cours
UF1 : ECUE Maturation et adressage des protéines Objectifs : Le bon fonctionnement des protéines dépend des modifications co- et post-traductionnelles, parfois complexes, qu’elles subissent. De nombreux disfonctionnements cellulaires et pathologies sont dues à l’absence ou au mauvais déroulement de ces modifications. L’objectif de cet ECUE est de présenter un aperçu sur les modifications co- et post-traductionnelles des protéines. Programme du cours : (1H30/semaine) I. Remaniements co et/ou post-traductionnels des protéines 1. Rappels sur la biosynthèse des protéines 2. Modifications de certains résidus d’acides aminés : 2.1. Les résidus d’acides aminés terminaux 2.2. Les résidus d’acides aminés non terminaux - La N-méthylation - La pphosphorylation - L’hyrdoxylation 3. Formation de pont disulfure 3.1. Reploiement correct de la chaine polypeptidique 3.2. Association de plusieurs protomères 4. Clivages protéolytiques spécifiques II. Greffe d’oligosaccharides sur la protéine : glycosylation 1. Généralités introductives : importance des glycoprotéines, effets protecteurs des glycannes, porteurs de signaux de reconnaissance 2. Structure des glycannes des glycoprotéines - Les O-glycosyl-protéines (liaison glycanne-Ser (Thr) - Les N-glycosyl-protéines (type oligomannosidique, type N-Acétyl-lactosaminique) 3. Biosynthèse des N-glycannes - Le cycle des dolichols : structure du dolichol, biosynthèse du phospho-dolichol, les étapes du cycle - Tranfert en bloc sur la protéine - Mâturation des N-glycoprotéines : glycanne type oligomannosidique, glycanne type N- Acétyl-lactosaminique 4. Biosynthèse des O-glycannes Programme des TD-TP (1H 00/semaine) 1. Exercices d’application sur les différentes méthodes d’étude des interactions moléculaires.
2. Analyse d’articles et de revues scientifiques portant sur les différents aspects du cours.
UF2 : ECUE Mycologie fondamentale et phytopathologie
Objectifs de l’ECUE
Ce module a pour principaux objectifs d’étudier au niveau fondamental la Mycologie
(Classification descriptive et moléculaire des champignons) et de donner les notions de base
spécifiques aux maladies des plantes causées par les champignons et les bactéries, à leurs
diagnostics et les stratégies de lutte utilisées à leur égard.
Programme du cours
Chapitre I
Introduction : Généralités sur les champignons
Section I : Pseudo-champignons et Vrais Champignons
Section II : Organisation générale et cytologique
Section III : Modes de vie et Besoins nutritionnels
Section IV : Modes de reproduction
Chapitre II
Introduction : Classification descriptive et Moléculaire
Section I : Champignons à Zygospores
Section II : Champignons à Ascospores et Basidiospores
Section III: Champignons imparfaits ou à conidies
Section IV : Caractérisation, identification et phylogénie moléculaire
Chapitre III
Introduction : Définition et principes de la pathologie Végétale
Section I : Triangle de la maladie
Section II : Conséquences des maladies sur les cultures
Section III : Parasitisme et dissémination des maladies
Section IV : Rôle des facteurs biotiques et abiotiques
Chapitre IV
Introduction : Les maladies causées par les champignons et les bactéries et Moyens de Lutte
Section I : Les principaux groupes de champignons et bactéries phytopathogènes
Section II : Diagnostic des maladies des plantes
Section IV : Symptomatologie, isolement, identification des agents pathogènes
Section V : Moyens de Lutte contre les maladies fongiquesChapitre V Section I : Débouchés de la Phytopathologie dans le milieu Socio-professionnel Section II : Outils de Montage d’un Start-Up en Phytopathologie Section III : Exemples concrets de Success-Story en Phytopathologie Programme des TD-TP : 1. Les clés d’identifications macroscopique et microscopique des champignons (Ascomycètes, basidiomycètes) et Diagnostic des symptômes de leurs maladies fongiques 2. Les clés d’identifications macroscopique et microscopique des champignons (Deutéromycètes, oomycètes) et Diagnostic des symptômes de leurs maladies fongiques 3. Les mécanismes d’infection chez les champignons phytopathogènes 4. Les moyens de lutte : Application d’un exemple de lutte biologique
UF2 : ECUE Microbiologie alimentaire Objectifs : Les objectifs de cet ECUE consistent à : (i) l’étude des interactions entre les différentes matrices alimentaires et les microorganismes, ainsi que la détermination des principales sources de contamination des aliments et l’évolution de la microflore alimentaire en fonction des conditions de stockage et des opérations technologiques ; (ii) l’analyse des principaux microorganismes responsables d’intoxications alimentaires, d’altérations et de transformations bénéfiques et (iii) l’étude de la microbiologie de différents types d’aliments ainsi que les méthodes d’analyses microbiologiques relatives. Programme du cours : Chapitre I : Le comportement des microorganismes dans les aliments 1. Origine et comportement des microorganismes dans les aliments 2. Conditions de multiplication des microorganismes dans les aliments 3. Rôle et action des microorganismes dans les aliments Chapitre II : Principaux microorganismes des aliments 1. Microorganismes impliqués dans les toxi-infections alimentaires a. Entérobactéries (coliformes, E. coli et ses pathotypes, Salmonella) b. Vibrio et genres voisins c. Bactéries anaérobies facultatives d. Bactéries anaérobies (Clostridium) 2. Microorganismes d’altérations a. Les pseudomonaceaes b. Levures et moisissures c. Les bactéries du vinaigre 3. Microorganismes utiles en microbiologie alimentaire a. Détection et identification b. Critères de sélection et d’applications Chapitre III : Microbiologie et analyse des principaux produits alimentaires 1. Méthodologie générale d’analyse des produits alimentaires 2. Normes de la qualité microbiologique des principaux aliments 3. Microbiologie et analyse des principaux produits alimentaires Programme des TD-TP : - Analyse microbiologique des produits carnés - Analyse microbiologique des produits de conserve - Dénombrement de la flore de différents produits laitiers
- Isolement, énumération et identification des espèces de moisissures potentiellement
productrices de mycotoxine dans des grains et/ou des noix.
UF 3 : ECUE Métabolites secondaires
Objectifs :
Le programme proposé vient compléter et renforcer la formation des étudiants en biochimie
structurale et d’étudier des molécules biologiques complexes de grande importance sur le plan
fondamental et surtout sur le plan appliqué. En effet, certaines de ces molécules constituent de
véritables fiches d’identité moléculaire pour le contrôle qualité et trouvent des domaines
d’application très variés : industries cosmétique, pharmaceutique, agroalimentaire,…
Programme du cours :
1. Les éléments actifs des plantes
- Terpénoïdes..
- Les huiles essentielles
2. Composés phénoliques et leurs dérivés.
- Les polyphénols
- Les flavonides
- Les anthocyanes
- Les tanins, etc…
3. Les vitamines
4. Neutralisation des radicaux libres par les anti oxydants
5. Composés azotés ou alcaloïdes.
6. Les biomolécules d’origine aquatique
7. Les toxines d’origine aquatique
Programme des TD-TP :
Recherche bibliographique et exposés relatifs aux thèmes traités présentés par les étudiants.
Extraction et dosage des polyphénols et autres composés
Extraction et analyse quali-quantitative des huiles essentiellesUF 3 : ECUE Bactéries pathogènes et virulence Objectifs : Ce module a pour objectif d’étudier l’expression du pouvoir pathogène chez les bactéries, la diversité de leurs facteurs de virulence, les infections causées, leur diagnostic et le traitement préventif et curatif. Programme du cours : 1. Relation hôte-Bactérie 2. Expression du pouvoir pathogène chez les microorganismes 3. Diversité des facteurs de virulence microbiens : a. Exotoxines b. Endotoxines c. Enzymes hydrolytiques d. Biofilm e. sidérophores 4. Les cocci Gram positif ( les staphylocoques et les streptocoques) 5. Les entérobactéries 6. Vibrionaceae, Aeromonadacea, Pseudomonas et Acinetobacter 7. Bactéries intracellulaires: Mycoplasmes, Mycobactéries et Legionella 8. Listériose et brucellose 9. Bactéries anaérobies strictes (Clostridium tetani, clostridium botulinum, clostridium perfringens et clostridium difficile) 10. Les Chlamydia, les spirochètes et les Neisseriaceae 11. Les Rickettsies 12. Helicobacter Programme des TD-TP : 1. Détection phénotypique et génotypique de certains facteurs de virulence 2. Diagnostic d’une entérobactérie et caractérisation de ses facteurs de virulence 3. Diagnostic d’une bactérie Gram positif (Staphylococcus aureus) et caractérisation de ses facteurs de virulence
4. Exposés sur différentes espèces bactériennes pathogènes
UO 1 : Méthodes spectroscopiques et spectrométriques
Objectifs :
L’objectif de cet ECUE est de présenter aux étudiants les nouvelles techniques
spectroscopiques et spectrométriques d’investigation structurales.
1. L’apport de chaque technique spectroscopique telle que la spectroscopie RMN-1H ; RMN-
13
C et la spectroscopie IR et UV)
2. L’apport de chaque technique spectrométrique telle que la spectrométrie de masse et la
fluorimétrie.
3. Comment confirmer une formule développée d’un composé organique inconnu connaissant
uniquement ses spectres et sa formule brute.
4. Le choix adéquat de formule brute d’un composé organique.
5. La détermination des proportions relatives lors de l’analyse des mélanges homogènes non
saturés
Programme du cours :
1. Notions générales des méthodes spectroscopiques
2. Spectroscopie Infra-rouge : Principe, Appareillage et Applications
3. Spectroscopie UV-Visible : Principe, Appareillage et Application
4. Fluorimétrie
5. Spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire
6. Spectrométrie de masse : Principe, Appareillage et Application
Programme des TD-TP :
1. Deux séries ayant pour thème : Spectroscopie IR
2. Une série ayant pour thème : Spectroscopie UV
3. Deux séries ayant pout thème : Spectroscopie RMN-1H et RMN-13C
4. Une série ayant pour thème la spectrométrie de masse
5. Une série ayant pour thème : FluorimétrieUO 2 : Molécules et cibles thérapeutiques Objectifs Etudier la diversité : - des molécules d’intérêt thérapeutiques : des substances naturelles aux protéines et acides nucléiques thérapeutiques - des cibles dans des différents contextes de pathologies Exposer la démarche générale pour la validation d’une cible thérapeutique Exposer les différentes stratégies et méthodes pour la mise en évidence de molécules et l’étude des cibles thérapeutiques Programme du cours : 1. Introduction 2. Variété des structures moléculaires de substances naturelles 3. Utilisation des substances naturelles et des toxines à des fins thérapeutiques et biotechnologiques 4. Stratégies de validation de cibles thérapeutiques 5. Mécanismes moléculaires d’invasion de l’hôte par le pathogène et identification de cibles thérapeutiques (cas du VIH ou/et du parasite Plasmodium) Programme des TD-TP : Exercices et analyses de documents - Rédaction et présentation orale, par groupes de 3 ou 4, d’un dossier scientifique et technique sur un thème se rapportant au programme du module.
UO 3 : Thérapie anti-infectieuse et résistance
Objectifs
Le plus souvent, les traitements anti-infectieux sont utilisés selon des méthodes arbitraires,
excessives et sans diagnostic précis, ce qui mène à une évolution rapide des résistances et
enfin à une inefficacité des traitements. L’utilisation en milieu hospitalier et vétérinaire reste
aussi sans consultation ni cohérence, ce qui aggrave la multiplication de souches
multirésistantes et leur circulation entre l’homme et l’animal et dans l’environnement (eaux
potables et marines). L’objectif de ce module est de (i) Connaitre les différents antiinfectieux
et leurs modes d’action (ii) prendre conscience de ce problème complexe chez les jeunes
chercheurs (iii) Comprendre les mécanismes moléculaires de la résistance aux antibiotiques et
anti-fongiques (iv) Réduire l’utilisation des agents anti-infectieux (v) et étudier les voies
actuelles de recherche de nouvelles alternatives.
Programme du cours
- Les antibiotiques : Définition, classification et modes d’actions
- Les anti-fongiques
- Les anti-viraux
- Les anti-parasitaires
- Les vaccins
- Les Mécanismes de résistance aux différents antibiotiques (β-lactamines, macrolides et
apparentés, phénicolés, glycopeptides, oxazolindés, aminosides…)
- Les ß-lactamases : classification, propriétés et importance clinique
- Les Techniques de détection de la résistance aux antibiotiques
- Les Supports génétiques de la résistance (intégrons, transposons et plasmides)
- Les innovations thérapeutiques (phagothérapie, phytothérapie, bactériocines…)
Programme des TD-TP
1- Détection phénotypique de la résistance bactérienne aux antibiotiques (méthode de
diffusion sur gélose, méthode de dilution, méthode de synergie et de disques combinés)
2- Interprétation des résultats selon les normes Européennes pour les Entérobactéries et les
Streptocoques
3- Détection moléculaire des gènes de résistance par PCR, électrophorèse, séquençage et
analyse des séquences.4- Typage moléculaire des souches multirésistantes (PFGE, MLST, WGS…)
UT : Bioinformatique (M2/S3) Objectifs - Initiation à la modélisation et prédiction de structure de protéines - Utiliser les principales fonctionnalités linux/unix, manipulation de fichiers, commandes utiles, extraction d'informations à partir de fichiers et contrôle de processus - Apprendre à réaliser des analyses de données sous logiciel R - Utiliser les outils de bioinformatique d’annotation/d’analyse de génomes et de l’expression des gènes Programme : 1. Initiation à la modélisation et prédiction de structure de protéines 1.1. Initiation à la modélisation et prédiction de structure de protéines 1.2. Importance de la modélisation 1.3. Organisation structurale et stabilité des protéines 1.4. Organisation structurale et stabilité des protéines 1.5. Prédiction de structure secondaire 1.6. Prédiction de structure 3D: modélisation par homologie 1.7. Exercice 2. Introduction aux systèmes d’exploitation Linux, Unix 2.1. Descriptif Unix générique 2.2. Initiation aux droits (exécuter, lire, écrire, traverser, etc.) 2.3. Démarrage-Arrêt de la machine 2.4. Écrans Virtuels 2.5. Démarrage et arrêt de session (who, commande login, commande who, commande logout, Commande exit 2.6. Commandes de répertoires 2.7. Commandes de fichiers 2.8. Les aides 2.9. L'entrée et la sortie standard 2.10. Redirections 2.11. pipes et commandes filtres associées 2.12. les filtres 2.13. Exercices 3. Introdution à R et Rstudio 3.1. Présentation du logiciel-langage R et Rstudio 3.2. Utilisation de RStudio 3.3. Installer R et RStudio sous Windows 3.4. Premiers pas avec R et Rstudio a) Utiliser la console b) Utiliser l’éditeur de code - Créer et sauvegarder un script de code - Exécuter des lignes de code - Conventions d’écriture
3.5. Exercices 4. Bioinformatique génomique 4.1. Annotation in silico des génomes bactériens (RAST) 4.2. Annotation in silico des génomes eucaryotes (NCBI) 4.3. Comparaison des génomes de différents organismes 4.4. Génomique fonctionnelle a) Fonction des gènes b) Analyse globale de lʼexpression génétique : base de données Gene Expression Omnibus (GEO)- NCBI 4.5. Exercices
Vous pouvez aussi lire
