Descriptif
Prerequisite: BIO_1S001 & BIO_2F001
Molecular Genetics (BIO202) provides an in-depth understanding of the mechanisms by which living organisms store, express and transmit genetic information and the basis of human genetic diseases. Lectures will cover a range of topics, including the molecular aspects of DNA replication and transcription, translation of RNA into protein and gene regulations. This course will also cover the latest methodologies used in genomics analysis, like DNA sequencing. Because experimentation is at the heart of progress in cell biology, 50% of classes contain practical work, completed over the course of the semester. The intention is to allow students to develop their knowledge in the subject area, to acquire sound scientific reasoning, and to combine the modern techniques in molecular genetics with computer-assisted data analysis.
Objectifs pédagogiques
À l'issue de cette unité, l'étudiant sera capable de :
- Expliquer les bases moléculaires de l'expression et de la régulation des gènes, l'organisation du génome, l'épigénétique, les liens entre l'expression des gènes et les maladies (comme le cancer) et les principes de l'ingénierie des génomes.
- Expliquer comment les cellules acquièrent des fonctions spécialisées.
- Identifier et expliquer l'apport des sciences informatiques et de l'analyse de données en biologie.
- Réaliser des travaux pratiques de biologie moléculaire et cellulaire.
Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
- Bachelor en Sciences - S4 - Double spécialité Mathématiques et Informatique
- Bachelor en sciences - S4 - Double spécialité Mathématiques et Physique
- Bachelor en sciences - S4 - Double spécialité Mathématiques et Économie
Objectifs de développement durable
ODD 2 Faim "zéro" : Éliminer la faim, assurer la sécurité alimentaire, améliorer la nutrition et promouvoir une agriculture durable, ODD 3 Bonne santé et bien-être.Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Prérequis : Unité d'enseignement validée équivalente à BIO_1S001 et BIO_2F001 (Sur demande et après accord par le référent de la mineure en biologie)
Pour les étudiants du diplôme Bachelor of Science de l'Ecole polytechnique
Prérequis : BIO_1S001 & BIO_2F001
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade américainPour les étudiants du diplôme Bachelor of Science de l'Ecole polytechnique
Vos modalités d'acquisition :
- Examen principal :
- Note 1 (50%) : 3 examens écrits intermédiaires de 40 minutes chacun aux travaux dirigés 3, 5 et 7 (18 points au total), aucun matériel supplémentaire n'est autorisé - PAS D'EXAMEN FINAL !!! Points bonus (2 pts) pour la participation active aux cours.
- Note 2 (50%) : Examen oral/Rapport sur le cours pratique (présentation de 10 min/questions de 10 min) (16 pts) (Aucun matériel supplémentaire autorisé sauf présentation Power-point) + Points bonus pour la participation active aux travaux dirigés (2 pts) et aux cours pratiques (2 pts).
- Examen de rattrapage : Examen oral 20 minutes de questions-réponses sur les cours magistraux, les travaux dirigés et les cours pratiques (aucun matériel supplémentaire n'est autorisé).
- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Vos modalités d'acquisition :
- Examen principal :
- Note 1 (50%) : 3 examens écrits intermédiaires de 40 minutes chacun aux travaux dirigés 3, 5 et 7 (18 points au total), aucun matériel supplémentaire n'est autorisé - PAS D'EXAMEN FINAL !!! Points bonus (2 pts) pour la participation active aux cours.
- Note 2 (50%) : Examen oral/Rapport sur le cours pratique (présentation de 10 min/questions de 10 min) (16 pts) (Aucun matériel supplémentaire autorisé sauf présentation Power-point) + Points bonus pour la participation active aux travaux dirigés (2 pts) et aux cours pratiques (2 pts).
- Examen de rattrapage : Examen oral 20 minutes de questions-réponses sur les cours magistraux, les travaux dirigés et les cours pratiques (aucun matériel supplémentaire n'est autorisé).
Programme détaillé
- Cours/TD 1 : Transcriptome dynamique
- Cours/TD 2 : Histones et chromatine
- Cours/TD 3 : Épigénétique et méthylation de l'ADN
- Cours/TD 4 : Expression génétique, vieillissement et cancer
- Cours/TD 5 : ARN régulateurs
- Cours/TD 6 : Organisation du génome
- Cours/TD 7 : Ingénierie des génomes et révolution CRISPR
Travaux pratiques :
L’objectif des travaux pratiques est de découvrir les concepts et techniques de base de la biologie moléculaire et de la biochimie par le clonage d’un gène eucaryote chez une bactérie. L’expérience proposée consiste à exprimer chez la bactérie Escherichia coli le gène de l’enzyme dihydrofolate réductase de la levure Saccharomyces cerevisiae, puis à purifier et étudier la protéine.
Le gène sera amplifié et isolé par PCR à partir de l’ADN génomique de Saccharomyces cerevisiae, puis introduit dans la bactérie à l’aide d’un vecteur de clonage permettant l’expression de la protéine. Après sélection des clones bactériens ayant reçu le gène, la présence de la protéine sera démontrée dans l’extrait brut par dosage enzymatique. Enfin, la dihydrofolate réductase sera purifiée et des études de cinétique enzymatique seront réalisées.