Descriptif

Génomes: diversité, environnement et santé humaine

Au cours de la dernière décennie, en réduisant drastiquement le coût du séquençage de l'ADN et de synthèse, les sciences de l'ingénieur ont révolutionné la recherche biologique. Durant cette période, nous avons observé une explosion du nombre de génomes séquencés et des applications résultant du séquençage et de la manipulation de l'ADN. Le but de ce cours est de donner un aperçu de cette "révolution génomique" et de la façon dont elle a radicalement changé la recherche biomédicale contemporaine.

La diversité de l'organisation des génomes, la structuration des communautés microbiennes dans leur environnement naturel comme la terre ou l'intestin humain et leurs conséquences sur l'écosystème et la santé humaine, la découverte de nouveaux gènes et fonctions, ainsi que la diversité génétique humaine et l’histoire des populations humaines, ou l'identification des facteurs génétiques impliqués dans les maladies humaines et les cancers seront présentés. Nous allons détailler les différents outils et modèles utilisés pour intégrer cette quantité massive d'informations pour les sciences fondamentales ainsi qu’à des fins appliquées. Tout au long des cours, nous présenterons des exemples concrets d'applications allant de la conception d'une nouvelle génération de biocarburants, à la bio-remédiation ou le diagnostic médical et le traitement des maladies.

Les principaux chapitres seront :

• Aspects historiques et outils récents pour le séquençage et la manipulation de l’ADN ;
• Facette génomiques, fondamentales et appliquées de l’études des microbiomes humains et environnementaux
• Intégration fonctionnelle des données génomiques et biologie synthétique ;
• Etude des génomes bactériens, évolution des gènes et phylogénie;
• Etude des génomes eucaryotes et conflits génomiques;
• Génomique des populations, coalescence, évolution humaine et domestication ;
• Génomique des maladies génétique humaines et du cancer ;
• Expression, régulation, petits ARN et principes de biologie des systèmes ;
• La génomique dans le laboratoire, de la biologie cellulaire à l’évolution. Ethique ;

Nous traiterons de questions diverses auxquelles la génomique apporte un regard nouveau :

• Y a-t-il un gène de l’humain ?
• Les microbes de notre tube digestifs dictent ils nos conduites ?
• Comment à émerger la complexité du vivant ?
• Quels sont les déterminants génétiques du cancer ?
• Quel avenir pour les biofuels et la biologie de synthèse?
• A quoi peut bien servir l’ADN non codant ?
• La résurrection d’organismes disparus, comme les mammouths ou les dinosaures, est-elle possible avec les technologies actuelles ?
• Quels sont les risques de la génomique et de la biologie synthétique?
• Pourquoi des introns dans nos gènes ?

Niveau requis : Avoir suivi au moins un module de Biologie en deuxième année.
Langue du cours : Anglais
Credits ECTS : 4