Descriptif

Les sciences du vivant du xxie siècle bénéficient de deux avancées majeures :

La première est la mise à disposition d’outils pour le séquençage de nombreux génomes, ceux de microorganismes (bactéries,  levures,  etc.),  celui  de  l’homme, ceux d’animaux utilisés comme modèles expérimentaux : souris, drosophile… et ceux de végétaux.

La deuxième est la mise au point d’outils analytiques   et   d’imagerie   qui   se   sont développés  à  l’interface  entre  la  biologie et d’autres disciplines : informatique, physique, chimie. Les progrès réalisés ont été tels qu’il est maintenant possible d’intégrer les aspects moléculaires de la biologie jusqu’à  l’étude  des  écosystèmes,  en  passant par la cellule, l’organe et l’individu.

Le  programme  d’approfondissement  en Biologie proposé ici regroupe deux thématiques, qui approfondissent  chacune  un aspect particulier de ces avancées.

Ainsi on distinguera : la génomique  et  sesconséquences«Cellules, organismes, génomes, évolution» et les interfaces entrelabiologieetlesautresdisciplines « Biologie aux Interfaces ». Chaque thématique permet aux élèves du cycle ingénieur et aux étudiants de M1 de se familiariser avec les avancées les plus récentes de la biologie, qui révolutionnent les sciences et techniques du vivant tout en les imposant parmi les sciences de l’ingénieur.

Les deux thématiques, formant le programme, partagent plusieurs modules destinés à prolonger les enseignements de biologie d’année 2.

Ainsi sont présentés les mécanismes du développement des organismes vivants, ainsi que les outils de thérapies géniques et cellulaires qui découlent de la compréhension de ces mécanismes. Les applications et perspectives de la génomique (science des génomes) sont également présentées.

On découvre comment les génomes sont cartographiés et séquencés, comment les méthodes  bioinformatiques   permettent de convertir les données issues du séquençage en informations biologiquement pertinentes, et comment la génomique fonctionnelle permet la découverte des nombreux gènes impliqués dans les grandes fonctions physiologiques, chez l’homme  comme  dans  le  reste  du  règne vivant. Le système immunitaire et les pathologies associées sont également traités, ainsi que les applications thérapeutiques dans la lutte contre les maladies infectieuses.

Pour accompagner ces enseignements, les élèves sont invités à mettre en œuvre par eux-mêmes leurs connaissances, en réalisant un programme expérimental d’ingénierie génétique, comprenant éventuellement un volet d’imagerie quantitative. L’objectif  de  ces  travaux  expérimentaux est de confronter le futur ingénieur à quelques-unes  des  stratégies  d’exploitation et de reprogrammation des propriétés du vivant et de ses constituants.

Au deuxième trimestre les deux thématiques divergent, avec, d’un premier côté, une focalisation sur la génomique, et d’un second   côté,   l’introduction   d’enseignements d’interface avec d’autres disciplines.