Module commun de base  "Bioinformatique"
Cours
1. Introduction à la bioinformatique :
· Introduction à la bioinformatique, Qu’est ce que la bioinformatique ? (Analyse in silico) ;
· Historique et applications ;
· Séquence ADN (nucléotides : A, T, C et G) ;
· Séquence Protéine (acides aminés).
2. Initiation au Python (langage de programmation)
· Bases du langage Python ;
· Programmation Orientée Objet avec Python ;
· Utilisation du module BioPython (manipulation et alignement des séquences génomiques et
protéomiques, interrogation des bases de données publiques).
3. Recherche dans les banques et bases de données biologiques
· Banques généralistes et spécialisées (nucléotides/génomiques et protéiques) ;
· Exemples : EMBL, GenBank, SwissProt.
4. Comparaison de séquences
· Matrices de comparaisons et de similarité (PAM, BLOSUM) ;
5. Alignement de séquences
· Méthode exacte : Programmation dynamique
- Alignement simple : local et global
· Méthodes heuristiques : BLAST et FASTA
· Alignement multiple (programmation dynamique, méthode progressive, ...) ;
6. Algorithmes pour la phylogénie moléculaire
· Rappels sur la phylogénie moléculaire ;
· Méthodes de distances et de maximum de vraisemblance (basée sur caractères) ;
· Construction d’arbres phylogénétiques (Arbres d’espèces et de gênes en utilisant
ClustalW2).
7. Recherche de fonctions à partir d’une séquence ou structure
· Annotation structurale (expressions régulières, signatures et motifs) ; Détection de
signatures de séquence : Base de données PROSITE
· Annotation fonctionnelle ;
8. Prédiction de structures secondaires des protéines
· Méthodes expérimentales
· Angles dièdres : φ et Ψ
· Diagramme de Ramachandran
· Structures secondaires : Hélices α, Feuillets β, Coudes (turns)
· Méthode empirique : Chou et Fasman
9. Prédiction de structures 3D des protéines
· Base de données PDB ; Format PDB (Protein Data Bank);
· Représentation des structures 3D
· Classification CATH
· Méthodes de prédiction : Homologie, Enfilage, Ab initio
Travaux Pratiques
- Programmation avec Python et Biopython ;
- Recherche de séquences dans les banques : GenBank ; SwissProt, ...
- Comparaison de séquences en utilisant les logiciels FASTA et BLAST ;
- Représentation LOGO ;
- Logiciel SeaView pour le calcul d’arbre phylogénétique ;
- Détection de signatures de séquence : logiciel PROSITE.
- Format PDB (Protein Data Bank);
- Logiciel de visualisation moléculaire : Pymol ;
- Utilisation du logiciel mfold ;
- Logiciels de classification ;

2ème module de spécialité  "Biotechnologie végétale"

1. Introduction

- Une brève histoire de la biotechnologie végétale et les méthodes traditionnelles de multiplication et d'amélioration des plantes.

- Les apports des biotechnologies à la sélection classique, Place des biotechnologies dans un programme de sélection ;

- Rappels sur quelques notions de biologie: les fondements et les techniques de la culture in vitro et la maîtrise de la reproduction.

- Rappels succincts sur les  Génomes végétaux.

2. Exploiter la diversité

 - L'introduction de nouveaux caractères;  

 - La fusion de protoplastes  et applications ;

 - La transgénèse: Le génie génétique, les étapes de la transgénèse, la transformation biologique, Le transfert direct, l'obtention d'une variété OGM ;

 - Les domaines d'application de la transgénèse;

 - La réglementation sur les OGM, hygiène, sécurité, éthique et débats publics.

3. Diminuer la durée de création

- L'haplodiploïdisation : La fixation plus rapide du matériel végétal, Le principe de  l'haplodiploïdisation ;

- La culture d'embryons immatures (sauvetage des embryons)

4.  La biotechnologie des micro algues et des macro algues