Génie Génétique (BM2GeGenet)

Objectifs :

Le premier objectif du cours est d'apprendre la façon dont l'information génétique est stockée, transmise et exprimée dans les cellules procaryote et eucaryote.Le cours vise ensuite à enseigner les outils techniques d'étude et de manipulation des acides nucléiques au laboratoire.Le but est également de faire découvrir le bénéfice que tire la biologie médicale et la médecine humaine de ces connaissances et de ces outils.

Compétences :

connaissances scientifiques et rigueur
jugement critique
Maîtrise transversale de la discipline
Capacité de renouveler, enrichir ses connaissances

Prérequis :

Cours de Biologie et de Microbiologie de 1ère année

Contenu du cours :

I Stockage de l'information

1. La base moléculaire : Les acides nucléiques

        Base, ose et acide phosphorique, Nucléoside et nucléotide, Association des nucléotides, L'ADN, Structure spatiale, stabilité et dosage, Dénaturation de l'ADN

2. Organisation du stockage : Le chromosome

        Chromosome procaryote et eucaryote

3. Organisation de l'information

        Du nucléotide au gène, Gène procaryote et eucaryote, Séquences extra-génomiques, Séquences extra-chromosomiques, Séquences répétées

II Pérennité et variation de l'information

1. La réplication de l'ADN

        Réplication semi-conservative, Synthèse de l'ADN, Séquence des activités enzymatiques, L'ADN polymérase I, Réplication procaryote et eucaryote

2. Réparation de l'ADN

        Réparation par excision, Réparation par recombinaison

3. Variations génétiques

        Mutations ponctuelles

                Correction de mutations

        Remaniements étendus

                Origines et conséquences, La recombinaison, Les transposons

                Conséquences des variations génétiques

III Expression régulée du message

1. Expression des gènes procaryotes

        Transcription et traduction procaryote, Régulation de l'expression procaryotes, Régulation génétique de la transcription, Régulation par la traduction, Résumé de la régulation procaryote, Evénements post-traductionnels

2. Transcription et traduction de gènes eucaryotes

        Régulation de l'expression eucaryotes

IV Analyse moléculaire et manipulation d'un génome

1a. La pêche moléculaire : l'Hybridation

        Hybridation en phase liquide, Hybridation sur support solide, Hybidation in situ,  Southern blot, RFLP, Puce à ADN, Marquage de l'ADN

1b. La pêche moléculaire : PCR

        Réactions d'amplification, La PCR en temps réel,

2. Cloner une séquence

        Stratégie de clonage : Nature de la séquence clonée, Endonucléases de restriction, Ligase et ligation, Choix du vecteur de clonage - Les plasmides, Les vecteurs phagiques, Cosmide - Retour au vivant, Sélection des clones cellulaires, Expression d'une séquence clonée, Clonage d'un gène eucaryote

3. Séquençage de l'ADN

        Méthode enzymatique, Séquençage double brin, Séquençage sans clonage préalable, Automatisation

4. Analyse de l'expression des gènes

        Analyse qualitative de la transcription, Analyse quantitative de la transcription, Analyse de transcript in vitro,  Analyse de la régulation de l'expression, Traduction in vitro

5. Mutagenèse in vitro

        Mutations étendues, Mutation dirigée

Méthode d'enseignement :

Exposé théorique et résolution collective de problèmes

Lectures recommandées :

- J.C. KAPLAN, M. DELPECH. Biologie moléculaire et médecine. Médecine-Sciences, Flammarion 1ière Ed. 1989, 2ième Ed. 1993, 3ième Ed. 2007

- A. GRIFFITHS, W. GELBART, J. MILLER, R. LEWONTIN. Analyse génétique moderne.  De Boeck Université 1ière Ed. 2001

- N. AMEZIANE, M. BOGARD, J. LAMORIL.  Principes de biologie moléculaire clinique. Elsevier - CAmpus 2005

Méthode d'évaluation :

Examen écrit en fin de formation