M1 Biologie Intégrative et Physiologie Végétale

Julie Fiévet, Xavier Rognon, Margaux Jullien (APT).

8 créneaux de 3h, dont 2 TD dédoublés en demi-groupes (1 en salle informatique).

- Cours introductif (3h) : principales notions de génétique des populations. - TD (3h) : influence des régimes de reproduction sur la diversité génétique. - TD info (3h) : effet de la sélection et de la dérive sur l’évolution des populations. - TD (3h) : balance entre mutation et sélection, cryptopolymorphisme. - TD (3h) : le polymorphisme en populations naturelles. Examen blanc. - Cours (3h) : diversité des animaux d’élevage. - Cours (3h) : diversité des plantes cultivées. - Cours (3h) : origine de la biodiversité spécifique, processus de spéciation.

Objectifs:
Ce module a pour but de présenter la notion de biodiversité dans son ensemble avec une emphase particulière sur son aspect génétique. Elle sera dans un premier temps introduite d'un point de vue historique et conceptuel puis étudiée d'un point de vue appliqué en distinguant ses composantes (diversité des populations naturelles, cultivées, d’élevage), et enfin seront abordés les processus à l’origine de la diversification biologique (spéciation). La première partie du module portera sur la révision et la consolidation des bases de la génétique des populations, au cours de laquelle les étudiants réfléchiront sur les mécanismes évolutifs générant de la diversité génétique au travers d’exemples concrets sous forme de problèmes et de simulations informatiques (séquence comprenant une séance de cours et 4 séances de TD dont une sur ordinateur, avec un examen blanc en fin de séquence). La deuxième partie portera sur des aspects appliqués des notions étudiées dans la première séquence, concernant la diversité des plantes cultivées et des animaux d’élevage, ainsi que le processus de divergence spécifique à l’origine de la diversité d’espèces dans les populations naturelles (séquence de 3 cours/conférences).

Aucun.

- Henry JP & Gouyon PH, Précis de génétique des populations, Ed Dunod - Rossignol JL et al, Génétique. Gènes et génomes, Ed Dunod.

Septembre - Octobre - Novembre.

PARIS

Loïc Rajjou, Pr AgroParisTech (coordinateur) Alia Dellagi, Pr AgroParisTech Karine Alix, Pr AgroParisTech Lelandais Christine, MCU, Université de Paris Majeran Wojciek, MCU, Université de Paris Annick Méjean, PR, Université de Paris Nicolas Meunier, MCU, Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines Olivier Sandra, Chercheur, INRA Eric Pailhoux, Chercheur, INRA.

Les cours abordent les grandes fonctions physiologiques chez les végétaux, les animaux et les microorganismes, mettant en évidence la diversité et l’évolution des organismes vivants, les adaptations ou spéciations : Métabolisme carboné chez les microorganismes et chez les plantes, reproduction animale et végétale, respiration animale, interactions hôte-pathogène. Les trois séances de TD sont dédiées à la réalisation d’une affiche à partir d’un article scientifique présentant des approches pluridisciplinaires en physiologie. Une journée est consacrée à la présentation orale (au choix en anglais ou en français) des affiches écrites en anglais. A l’issue de cette journée, le prix de la meilleure affiche est décerné par le jury constitué de l’ensemble des étudiants.

Cette UE a pour objectif d’illustrer la diversité des processus physiologiques mis en oeuvre par les organismes vivants. Des exemples de fonctions physiologiques associées à des adaptations ou des spéciations seront illustrés aussi bien chez les procaryotes que chez les eucaryotes. L’accent sera mis sur les approches pluridisciplinaires qui permettent d’étudier ces mécanismes physiologiques à diverses échelles (organe, organisme, population). A travers la réalisation d’une affiche, les étudiants seront aussi formés à la recherche bibliographique et la communication scientifique.
Contenu
Cours/conférences : 16,5h
Cours (13,5h) : Diversité et évolution des organismes vivants, grandes fonctions associées à des adaptations ou spéciations, approches pluridisciplinaires en physiologie (3h), Métabolisme carboné chez les microorganismes (3h) et chez les plantes (1,5h), reproduction végétale (1,5h), respiration animale (3h) et interactions hôte-pathogène (1,5h)
Conférences (3h) : Reproduction animale
TD : réalisation d’une affiche scientifique (7,5h)
Au terme de cette UE, l’étudiant pourra reconnaître et comparer les grandes fonctions physiologiques au sein des différents règnes et les illustrer par quelques exemples d’adaptations ou de spéciations; pourra décrire et analyser les résultats obtenus avec différentes méthodologies s’appliquant à diverses échelles (organe, organisme, population) et traduisant une approche interdisciplinaire de la physiologie.

Bases de physiologie et de métabolisme niveau licence sciences de la vie ou sciences de la vie et de la terre.

Septembre - Octobre - Novembre.

PARIS

HEAMS, Thomas, MC AgroParisTech intervenants ponctuels.

Contenu: Sont abordées les questions suivantes : • Le concept de méthode scientifique à travers les âges. • Créer de la vie : defi technique ou défi théorique ? • Qu'y a-t-il derrière un concept : histoire de la notion de programme génétique. • Histoire des réceptions critiques du darwinisme. • Doute nécessaire, doute instrumentalisé : le scientifique face à l'inconnu. • Qu'est-ce qu'une imposture scientifique ?

Évaluation: Présentation orale ou écrite - Assiduité et participation • Science et société : nouvelles formes d'expertise, panels citoyens, débats public. • Regards de philosophe sur l'Animal. Conférences par des enseignants d'AgroParisTech ou invités- Etudes de textes et documents audiovisuels – Débats – Présentations Orales. Développement de la démarche critique et de l'esprit de curiosité scientifique.

Objectifs:
L'histoire et la philosophie des sciences sont un complément nécessaire à la formation de l'esprit scientifique.
L'objectif de cet enseignement est de proposer une introduction à ces domaines, par le biais d'études de cas choisis dans les sciences du vivant. Il s'agit de développer une réflexion critique et autonome sur les méthodes et les objets de la science en général et de la biologie en particulier.

Aucun pré-requis.

Septembre - Octobre - Novembre.

PARIS

Moussa Benhamed Pr Université de Paris (coordinateur) Jean-Luc Ferat MC Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (coordinateur) Bénédicte Sturbois Pr Université d’Evry Val d’Essonne (coordinateur)

Equipe pédagogique : Karine Alix, Pr AgroParisTech Moussa Benhamed, Pr Université de Paris Jean-Luc Ferat, MC Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines Sophie Filleur, MC Université de Paris Florence Garnier, MC Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines Marc Nadal, Pr Université de Paris Bénédicte Sturbois Pr Université d’Evry Val d’Essonne.

En TD (9h) seront abordées les notions de gène et combinaison modulaire, duplication des génomes chez les eucaryotes, modification des histones et expression des gènes.

Cours magistraux pour définir les concepts nouveaux. TD de réflexion sur les concepts vus en cours ou exercices de mobilisation des connaissances pendant les cours.

Objectifs : Acquérir les connaissances fondamentales de l’organisation des génomes de bactéries, d’archées et d’eucaryotes. Connaître les principaux mécanismes impliqués dans l’évolution structurale des génomes et dans la dynamique de régulation de leur expression.

Contenu :
1. Organisation des génomes de bactéries, d’archées et d’eucaryotes (6h). On insistera sur les spécificités des génomes de chaque domaine du vivant en cherchant à mettre en évidence leurs similarités et leurs différences. Les compartiments codants et non-codants du génome seront décrits en détail, et présentés comme jouant un rôle majeur dans la création de diversité génomique. Les méthodes de séquençage nouvelle génération sont abordées ainsi que leurs applications. Les dernières connaissances acquises sur les génomes des virus et mégavirus seront exposées.
2. Introduction à la dynamique des génomes (4,5h) : caractérisation des processus impliqués dans la dynamique structurale des génomes (recombinaison, duplication, transposition dans l’évolution des structures chromosomiques).
3. Relations entre structure des génomes et expression des gènes (4,5h). Organisation des gènes (domaines protéiques) ; organisation chromatinienne (euchromatine, hétérochromatine) ; expression des gènes (modification d’histones) ; épissage alternatif.

Septembre - Octobre - Novembre.

PARIS

Elodie Marchadier, MC Université Paris Sud Sébastien Ollier, MC Université Paris Sud.

Tout l’enseignement, cours et travaux pratiques (en salles informatique) est obligatoire et présentiel.

L’objectif est d’apporter aux étudiants quelques notions de statistiques non développées en L, tout en restant dans les limites de ce qui peut être raisonnablement acquis dans le temps d’un module court. L’accent est mis sur les tests statistiques paramétriques.
Contenu :
Cours + exercices sur Excel et R (Rcmdr).

Septembre - Octobre - Novembre.

ORSAY

Benoît Alunni, MCF Université Paris Sud Alia Dellagi, Pr AgroParisTech Marie Dufresne, Pr Université Paris Sud Marie Garmier, MCF Université Paris Sud Stéphanie Pflieger, MCF Université de Paris Ivan Sache, Pr AgroParisTech Jean-Marc Seng, MCF Université Paris Sud.

L’UE se déroule sur deux semaines consécutives à l’Institut des Sciences des Plantes de Paris Saclay (bât. 630, université Paris Sud/Paris Saclay, Orsay). Les cours permettent de constituer un socle de connaissances sur les interactions plantes-microorganismes, du côté des plantes comme des microorganismes. Ces notions sont illustrées et renforcées lors de TD interactifs reposant sur l’analyse de résultats issus d’articles scientifiques. Des techniques couramment utilisées en phytopathologie sont mises en œuvre en TP pour caractériser le niveau de résistance de différents génotypes de la plante modèle Arabidopsis thaliana à différents agents pathogènes. Tout au long de l’UE, les étudiants travaillent en groupe, avec l’accompagnement d’un enseignant référent, sur une interaction plante-microorganisme pour en faire une présentation orale synthétique notée avec un support type affiche scientifique ou présentation Powerpoint. L’évaluation comporte également un examen écrit (hors UE) de 2h.

Les plantes interagissent avec les microorganismes dans leur environnement et doivent continuellement s’adapter à ceux-ci. Les microorganismes peuvent ainsi exercer des interactions négatives (pathogènes) ou bénéfiques (symbioses) sur les végétaux dans les écosystèmes naturels et les agrosystèmes. Cette problématique est particulièrement d’actualité, dans un contexte où les pratiques agricoles doivent garantir les rendements tout en préservant l’environnement.
A l’issue de l’UE, les étudiants seront capables de décrire : 1) la biologie des principaux microorganismes (champignons, oomycètes, bactéries, virus) parasitaires et symbiotiques en association avec leurs plantes hôtes et leurs stratégies d’infection et de colonisation des plantes, 2) les stratégies permettant aux plantes de contrôler ces microorganismes (immunité), 3) les facteurs épidémiologiques impliqués dans l’apparition et la propagation des maladies et 4) les principales méthodes de protection pour la gestion durable des maladies. A l’issue des TP, les étudiants auront identifié et mis en œuvre des techniques classiquement utilisées en pathologie végétale pour déterminer le niveau de résistance d’une plante à différents agents pathogènes. Les étudiants seront capables de réunir, en un temps limité, les éléments clés d’une thématique en pathologie végétale afin d’en faire une restitution orale dans un format imposé.

Bases de connaissances niveau Licence en Sciences de la vie sur la biologie des microorganismes (champignons, bactéries, virus) et des plantes, ainsi qu’en biologie moléculaire et génétique.

- Phytopathologie , Philippe Lepoivre, 2003, De Boeck Supérieur - Plant Pathology, Agrios, 5th ed, 2005, Academic Press - Symbiose, Marc-André Selosse, 2000, Vuibert - Hungry Planet: Stories of Plant Diseases, Gail L. Schumann and Cleora J. D’Arcy, 2017,.

Janvier.

ORSAY

Lelandais-Brière Christine, christine.lelandais@univ-paris-diderot.fr, Université de Paris (Coord) Loïc Rajjou, Pr, AgroParisTech Jean-Luc Cacas, MC, AgroParisTech Gwendal Cueff, technicien, AgroParisTech Céline Sorin, MCU, section 66, Université de Paris Delphine Charif, IE, INRA Chercheurs de l’IPS2, notamment sur les données -omiques.

L’étude des végétaux et de leur fonctionnement requiert la mise en œuvre d’approches multi-échelles et l’intégration de données de plus en plus complexes. Au cours de cette UE, les étudiants devront sous forme d’ateliers (par petits groupes) : 1) analyser un jeu de données expérimentales issues d’un laboratoire de recherche 2) sélectionner des résultats pertinents (d’après la littérature) 3) concevoir une expérience permettant de valider ces résultats puis 4) proposer un mini-projet de recherche en relation. TD/TP (sur ordinateur) : Analyses de données omiques (25 h) TD : Conception de l’expérience de validation et réalisation d’un devis (15h) Travail personnel : Rédaction du rapport d’analyse des données et du mini-projet ; Préparation de la présentation orale du bilan de l’atelier (15 h).

A l’issue de cet enseignement, les étudiants devront savoir utiliser des logiciels de traitement et analyse statistique de données de type « omique » ; pouvoir concevoir une expérience de validation des résultats et proposer un mini-projet de recherche sur une question biologique.

Niveau d’une Licence générale en Sciences du vivant en bio-statistiques, physiologie, biologie moléculaire, biochimie. Connaissances des principes des approches haut débit de type « omiques ».

Novembre - Décembre.

VERSAILLES - PARIS

Mathieu Jules, Pr AgroParisTech Agnès Ricroch, MC AgroParisTech Vincent Sauveplane, MC AgroParisTech.

Cours – Conférences – TD – Travaux personnels.

Modifier, corriger, ré-écrire le génome et l'épigénome avec les nouveaux outils (épi)génétiques ouvrent ainsi la voie à des innovations des organismes vivants pour effectuer des nouvelles fonctions ou répondre à des stress de l’environnement. La combinaison d'approches de la génétique, de la biochimie, la biologie des systèmes et des analyses structurales permet aujourd'hui de mieux comprendre les phénomènes mendéliens et non mendéliens, l'expression génique et les dynamiques épigénomiques. La biologie de synthèse développe une approche de type ingénierie pour industrialiser le procédé de design de fragments d’ADN. Les recherches relatives à l'utilisation des nanotechnologies dans le monde du végétal seront commentées. Outre les techniques et les applications, l’aspect de la protection industrielle de ces innovations - open access, brevetabilité du vivant (y compris synthétique) - sera discuté. Des séances porteront sur la situation actuelle du secteur, des contextes techniques et concurrentiels, à travers des études de cas : défense des végétaux, production de médicaments… Des conférenciers du secteur public et industriel seront invités à venir témoigner ainsi que des entrepreneurs.

Plant Biotechnology - Experience and Future Prospects (2014). Ricroch, Fleischer & Chopra (Editors). Springer Publisher International Au-delà des OGM (2018). Regnault-Roger, Houdebine & Ricroch (Editeurs). Les Presses des Mines – Académie d’agriculture de France.

Janvier.

PARIS

Graham Noctor, PR Université Paris Sud Hélène Vanacker, MCF Université Paris Sud.

L’UE se déroule sur deux semaines consécutives à l’Institut des Sciences des Plantes de Paris Saclay (bât. 630, université Paris Sud/Paris Saclay, Orsay). Parmi les matières traitées lors des cours : la gestion de la forte lumière ; le stress oxydant ; les mécanismes de défense contre les xénobiotiques (métaux lourds, herbicides) ; les grandes voies du métabolisme secondaire. Ces notions sont illustrées lors de TD interactifs reposant sur des recherches menées par les étudiants sur les fonctions de molécules intervenant dans la réponse des plantes aux stress, activités qui implique la préparation d’un exposé oral sous forme Powerpoint. Les aspects théoriques des cours et des TDs sont complétés par des travaux pratiques permettant aux étudiants de s’initier aux principes de la génomique fonctionnelle en réalisant des mesures complémentaires chez des mutants d’Arabidopsis (PCR, dosages spectrophotométriques d’enzymes et de métabolites). L’évaluation comporte un examen écrit (hors UE).

Le métabolisme des plantes est particulièrement riche. Il est également doté d’une flexibilité permettant à l’organisme de s’acclimater aux conditions contraignantes (stress) comme la forte lumière ou encore la présence de molécules toxiques. Comprendre le fonctionnement des plantes implique forcément des connaissances des principaux mécanismes de gestion de ces stress.
A l’issue de l’UE, les étudiants seront capables de décrire : 1) les grands mécanismes qui interviennent dans la gestion de la lumière par les plantes ; 2) les espèces réactives de l’oxygène, leurs principaux effets biologiques, et les systèmes qui les contrôlent ; 3) les processus et les enzymes impliqués dans les réponses des plantes aux stress chimiques ; 4) les grandes lignes des principales voies de métabolisme secondaire. A l’issue des TP, les étudiants auront acquis des compétences pratiques en techniques de base de biologie moléculaire et de biochimie dans le cadre de l’utilisation de mutants pour mieux comprendre les réponses des plantes aux stress. Les étudiants seront capables de réunir, en un temps limité, les informations disponibles dans les bases de données sur la synthèse et les fonctions biologiques d’une molécule de petite taille impliquée dans les réponses des plantes aux stress, pour en réaliser une présentation orale devant les autres étudiants.

Connaissances de base des grandes fonctions métaboliques de plantes (métabolismes primaires : photosynthèse, respiration, photorespiration, assimilation de l’azote, etc). Notions de bonnes pratiques de laboratoire (TPs).

A voir lors du module.

Janvier.

ORSAY

Loïc Rajjou (PR, AgroParisTech) (coordinateur)

Equipe pédagogique : Frédéric Marion-Poll (PR, AgroParisTech) Loïc Rajjou (PR, AgroParisTech) François Mariotti (PR, AgroParisTech) Samir Mezdour (IR, AgroParisTech) Philippe Le Gall (IRD-EGCE) Denis Chereau (IMPROVE) Thomas Lefebvre (Ynsect).

L’UE sera réalisée sous la forme d’une série de conférences, de travaux dirigés et un projet personnel réalisés par les étudiants.

Dans un contexte de demande alimentaire croissante au niveau mondiale, un accent très fort est porté sur l’amélioration des rendements et de la productivité agricole. La production et la consommation de viande ne cessent d'augmenter sur la planète provoquant ainsi des effets indésirables sur l’environnement et sur la santé publique. Il est nécessaire d’envisager de nouvelles sources de protéines tant pour l’alimentation animale que pour la nutrition humaine. A partir d’une analyse des besoins nutritionnels, des aliments sur le marché et des projections disponibles concernant l’évolution à moyen terme de la consommation de protéines au niveau mondial, nous examinerons les solutions alternatives en utilisant de nouvelles sources protéiques provenant de plantes et d’insectes. Aussi, l’objectif sera de donner un panorama des déterminants génétiques, physiologiques, environnementaux afférents à la qualité de ces sources de protéines alternatives au travers de leurs modes de production. Cet enseignement illustrera la diversité génétique, les propriétés chimiques et les qualités technologiques et biotechnologiques des protéines de plantes et d’insectes. Cette analyse sera complétée par un examen de l’impact sur la santé et sur les opportunités de développements industriels et gastronomiques que représentent ces nouvelles sources de protéines.

Sabaté, J., &Soret, S. (2014). Sustainability of plant-based diets: back to the future. The American journal of clinical nutrition, 100(Supplement 1), 476S-482S. van Huis, A. (2013). Potential of insects as food and feed in assuring food security. Annual Review of Entomology, 58, 563-583.

Janvier.

PARIS

Fabrice Lequeux (MC Université Paris Sud); Jean-Marc Seng (MC Université Paris Sud) ; Alain Berger (HCC ext); Martine Guillaud (HDD ext.).

Les enseignements se déroulent à Paris Sud (Orsay) sur une période de 15 jours (UE massée).

L'UE a été créée afin de permettre à tout étudiant en Sciences d'appréhender le monde économique et le monde de l'entreprise: après une série de conférences d'Economie générale, le monde de l'entreprise est présenté à travers les grandes fonctions de l'entreprise, de la multinationale à la start up.
Ces enseignements s'appuient sur des enseignants ayant une expérience de création et des professionnels.

Aucun pré requis n'est demandé.

Pas de bibliographie spécifique recommandée.

Décembre.

ORSAY

Benoît Alunni, MCF Université Paris Sud Axel de Julien de Zélicourt, MCF Université Paris Sud Marie Dufresne, Pr Université Paris Sud Martine Thomas, MCF Université Paris Sud.

L’UE est organisée en deux semaines consécutives (semaines 50-51). Elle est constituée d’une majorité d’heures de travaux pratiques (42h) dédiées à des expérimentations variées (pathologie végétale, physiologie moléculaire, biochimie, cytologie, analyse de plantes transgéniques) permettant aux étudiants de collecter un ensemble de données sur une question biologique bien cernée. Ces heures sont complétées par : (1) 8h de travaux dirigés conçus comme des discussions interactives sur des démarches scientifiques et (2) 10h de travail personnel, possiblement tutoré afin de rassembler et analyser l’ensemble des résultats à l’échelle du groupe d’étudiants.

L’UE « TP de Biologie végétale » a pour objectif de familiariser les étudiants à une démarche pratique et conceptuelle ainsi qu'à un raisonnement scientifique à partir d’une thématique proche d’une question de recherche. Le thème pourra varier selon les années mais l’idée est de conserver un ensemble de questions intégratives dans le domaine de la réponse des plantes aux stress biotiques et/ou abiotiques. De façon parallèle, les étudiants mettent en œuvre une démarche complète d’un postulat de Koch (diagnostic de l’agent pathogène responsable de symptômes observés sur des plantes). L’approche proposée dans le cadre de cette UE permet l’immersion de l’étudiant dans un thème de recherche actuel et sa familiarisation avec un ensemble de techniques de base des domaines de la physiologie moléculaire végétale et de la phytopathologie.

A l’issue de l’UE, l’étudiant sera en mesure de :

-Suivre rigoureusement un protocole expérimental en biologie végétale
-Mettre en œuvre en équipe une démarche expérimentale en répartissant le travail et les responsabilités
-Collecter, analyser et présenter des résultats scientifiques à l’écrit et à l’oral.

Maîtrise de techniques de base en biologie moléculaire (PCR, électrophorèse sur gel d’agarose) et en biochimie (western blot). Bases en outils bioinformatiques pour collecter des informations sur un gène à partir de son numéro d’accession.

Décembre.

ORSAY

Christine LeLain Université Paris-Sud Kristin Kuster Université Paris-Sud Isabelle Jammes Université Paris-Sud Helen Curran Université Paris-Sud.

Début septembre :Test de niveau Septembre-Octobre-novembre : 8 semaines de TD de 3h et 3 semaines de TD de 2H suivi par une certification Janvier : certification.

Techniques de la présentation orale en sciences, rédaction d'abstract, décrire des graphiques, des expériences, simulation d’une conférence scientifique avec interaction, introduction à la certification en anglais
Un groupe (15-20 étudiants de bon niveau peuvent participer à un program de communication interculturel.Il s’agit de 8 semaines de visioconférences avec des étudiants étrangers (voir www. soliya.net), suivi par un rapport écrit et une présentation orale.

Septembre - Octobre - Novembre - Décembre - Janvier.

GIF-SUR-YVETTE

L. Fonbaustier, Pr, (U. Paris-Sud) , V. Daux, MC, Université Versailles Saint Quentin en Yvelines, Benoît Gabrielle, MC, (AgroParisTech).

Contenu: Les conférenciers sont des professionnels du monde académique ou privé bénéficiant d’une reconnaissance dans leur discipline. Les conférences se rapporteront aux thématiques suivantes : Sociétés et environnement Economie de l’environnement Droit et politique de l’environnement Aménagement du Territoire, géographie Energies/Déchets Ecologie et biodiversité Biologie intégrative Sécurité alimentaire Santé et alimentation

Évaluation: Rapports écrits sur les conférences, après tirage au sort du sujet à traiter. Pas de seconde session.

Objectifs:
Acquérir des bases sur les interactions entre « Biodiversité, Alimentation et agriculture, Société, Environnement » dans des disciplines connexes au domaine d’étude
Rencontrer des étudiants de formations différentes pour acquérir un vocabulaire et des références communes, échanger, s’enrichir mutuellement.
Compétences:
Etre capable d’interagir avec tous types de professionnels dans le domaine de l’environnement, du climat, de la biodiversité, de l’alimentation et de leurs interactions avec les sociétés. Posséder une vision large des questions environnementales, s’appuyant sur des connaissances diversifiées (scientifiques, juridiques, économiques, etc) et avoir, de ce fait, un recul par rapport à sa discipline d’origine.
Compétences complémentaires:
Compétences complémentaires acquises par l'étudiant durant cette UE :
- Capacité à synthétiser les principaux éléments d’un discours
- Capacité à présenter de manière concise sans excès de simplification des problématiques complexes dans ou en dehors du champ disciplinaire principal
- Expression orale (au travers des questions à énoncer en public ?)
Cette UE forme un ensemble qui vise à améliorer les capacités d’expression des étudiants tout en améliorant leur culture générale dans le domaine de l’Environnement.

Pas de prérequis spécifiques. Les conférences seront de niveau « grand public » à « public avisé » de façon à ce que les étudiants de toutes les disciplines puissent tirer profit de leur participation aux séminaires.

La lecture des ouvrages auxquels il sera fait référence pendant les conférences est recommandée.

Septembre - Octobre - Novembre - Décembre.

ORSAY

Lelandais-Brière Christine, Université de Paris (coordinateur) Anita Boisramé, AgroParisTech ; Nathalie Boudet, Université Evry Val d'Essonne ; Véronique Brunaud (INRA) ; Jean-Luc Caccas, AgroParisTech ; Pierre Calvel, AgroParisTech ; Stéphane Chaillou, INRA ; Natalia Conde e Silva, U Paris-Sud/Paris-Saclay ; Marie Dufresne, U Paris Sud/Paris-Saclay ; Sophie Filleur, U . Paris ; Florence Garnier, Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ; Sandrine Middendorp, U. Paris ; Sylvie Soues, U. Paris ; Bénédicte Sturbois, Université Evry Val d'Essonne ; Colin Tinsley, AgroParisTech ; Vincent Sauveplane, AgroParisTech.

L’UE s’organise de la façon suivante : - Etude de l’accession (TP, salles informatiques, 21 h) - Bases de bio-informatique (TP, salles informatiques, 12h) - Comment étudier un gène ou une protéine ? méthodologies de biologie moléculaire (6h) - Formalisme scientifique (6h TD).

Au cours de cet enseignement, les étudiants apprendront à
1) rechercher de façon exhaustive puis synthétiser les informations accessibles dans les bases de données publiques concernant la structure et la fonction d'un gène d’intérêt (données bibliographiques et bases de données génomiques)
2) utiliser de façon raisonnée certains logiciels permettant l’analyse de séquences nucléotidiques et protéiques
3) identifier une question biologique pertinente à partir de leur synthèse
4) concevoir un mini-projet de recherche, destiné à répondre à cette question biologique et à approfondir les connaissances autour du gène et de sa fonction.

Bon niveau de Licence générale en Sciences du vivant en biologie moléculaire, génétique et génomique, anglais écrit, lu et parlé (niveau B1 ou B2?) Bases de bioinformatique (analyse de séquence).

Septembre - Octobre - Novembre.

PARIS

C. LELANDAIS, Université de Paris (coordinatrice) K. ALIX, AgroParisTech B. ALUNNI, Université Paris Sud M. CREN-REISDORF, Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines A. DELLAGI, AgroParisTech Y. DEVEAUX, Université Paris Sud JD FAURE, AgroParisTech J. FIEVET, AgroParisTech S. FILLEUR, Université de Paris B. GAKIERE, Université Paris Sud (coordinateur) M. GARMIER, Université Paris Sud P. GERARD, AgroParisTech A. GRATIAS-WEILL, Université Paris Sud S. PFLIEGER, Université de Paris L. RAJJOU, AgroParisTech B. STURBOIS, Université Evry Val-d'Essonne Jean-Luc Ferat (UVSQ) (coordinateur) Florence Garnier (UVSQ) Stéphane Chaillou (INRA Jouy) Pierre Brézellec (UVSQ) Pierre Calvel, AgroParisTech (coordinateur) Philippe Schmidely, AgroParisTech Christelle Loncke, AgroParisTech Thomas Heams, AgroParisTech.

Evaluation : 50% écrit et 50% oral.

Stage en laboratoire ou en entreprise (2 mois, de mi-avril à mi-juin).

Contribuer à un projet de recherche en s'intégrant dans une équipe tout en faisant preuve d'autonomie et d'initiative ; mettre en œuvre une démarche scientifique pour répondre à une problématique donnée ; recueillir, analyser et synthétiser les informations de la bibliographie ; analyser et présenter à l'oral et à l'écrit des résultats expérimentaux.

Avril - Mai - Juin.

en laboratoire ou en entreprise

Karine ALIX MC AgroParisTech Julie FIEVET MC AgroParisTech Pierre GERARD MC AgroParisTech Stéphanie PFLIEGER MC Université de Paris.

Cours magistraux pour aborder les concepts et définitions. TP et TD de cartographie génétique et recherche de QTLs. Atelier bibliographique encadré. Organisation d’une visite dans un laboratoire (IPS2, GQE-Le Moulon) ou au MNHN.

Génétique des populations (déséquilibre de liaison, dérive génétique et évolution des populations). Plans de croisements et cartographie génétique. Les mécanismes d’évolution des génomes. Introduction à la génétique quantitative et modalités d’étude des caractères complexes. Les bases génétiques de la domestication des plantes cultivées. Les ressources génétiques et leur intérêt en amélioration des plantes.

Des bases de génétique formelle et de biologie moléculaire.

Avril.

ORSAY - GIF-SUR-YVETTE - PARIS

Nathalie Boudet MC Université d’Evry Val d’Essonne (coordinateur) Karine Alix MC AgroParisTech (coordinateur)

Equipe pédagogique : Bénédicte Sturbois Pr Université d’Evry Val d’Essonne Marie-Hélène Mucchieli-Giorgi Pr Université d’Evry Val d’Essonne Nathalie Boudet MC Université d’Evry Val d’Essonne Karine Alix MC AgroParisTech Benoît Lahouze PRAG Université d’Evry Val d’Essonne Patricia Faivre-Rampant CR INRA, EPGV Autres chercheurs de l’IPS2 ou de l’EPGV.

Cours magistraux pour définir les concepts nouveaux. TP de manipulation d’outils de bioanalyse pour initiation à la bioinformatique. Travaux bibliographiques encadrés en vue de l’analyse des articles des restitutions. Atelier bibliographique encadré avec restitution orale et discussion.

Objectifs : Comprendre les bases de la génomique appliquée aux plantes cultivées ; savoir utiliser les bases de données en bioinformatique ; comprendre les spécificités d’évolution des génomes des plantes cultivées ; connaître les processus naturels et artificiels de création de diversité génétique.

Contenu :
L’UE « Génomique des espèces cultivées et bioinformatique » a pour objectif de présenter les outils de la génomique et de la bioinformatique dans le but de les appliquer à l’étude du génome des plantes cultivées. Les spécificités des plantes cultivées au niveau de la structure des génomes (duplications, éléments transposables, multi-génomes…) mais également du caractère hétérozygote des lignées seront présentées. Les ressources génétiques et génomiques disponibles seront présentées à la lumière de leurs applications potentielles.
La partie dédiée à l’enseignement de la bioinformatique approfondira les notions de génomique comparative, de recherche de motifs protéiques et de relation structure-fonction. Elle abordera également la notion des réseaux : réseaux de régulation et réseaux d'interactions protéine-protéine en montrant comment les construire et les analyser pour faire de l'annotation fonctionnelle. Elle se basera sur des travaux menés en TD, à partir de données (issues par exemple de séquençage NGS).

Février.

EVRY

Céline Sorin, Université de Paris Ioana Popescu, Université Evry Val d’Essonne Conférenciers (pouvant changer en fonction des années).

- cours: Les technologies d’ingénierie des génomes, biologie de synthèse et ARN interférence: principes, mécanismes moléculaires sous-jacents et applications. - TD: exemples d’applications - TP: le silencing chez les plantes Au cours du TP, les étudiant.

Cet enseignement a pour objectifs 1) de former les étudiants aux méthodologies d’ingénierie et édition des génomes, de biologie de synthèse et aux technologies médiées par les ARNs, en particulier l’extinction génique par ARN interférence 2) de décrire les bases moléculaires des mécanismes de régulation génique médiés par des ARN non codants et de réparation/recombinaison de l’ADN sous-jacents à ces technologies 3) de présenter des développements envisagés et des applications dans les domaines des productions végétales et de la santé 4) de réfléchir aux défis sociétaux, environnementaux et éthiques associés au développement de ces biotechnologies.
L’UE se déroule sur une période de 2 semaines, sous la forme de cours (14h), travaux dirigés (6h), séminaires d’intervenants professionnels (4h) et de travaux pratiques (24h).

Bon niveau en biologie moléculaire et biologie cellulaire d’une Licence générale en Sciences du vivant.

-Biotechnologies. Les promesses du vivant, 2015, Vanessa Proux, Collectif, Fyp -Stable RNA interference rules for silencing, Fellmann and Lowe, 2014, Nature Cell Biology, vol 16 - https://www.cell.com/nucleus-CRISPR - Synthetic biology: Recent progress, b.

Mars.

PARIS

Sophie Filleur, MC Université de Paris (coordinateur)

Equipe pédagogique : Marie-Odile Bancal, MC AgroParisTech Wojciek Majeran, MC Université de Paris Sylvie Meyer, MC Université de Paris.

Objectifs : L’UE allie l’approche « plante entière » à une approche « au champ », aussi bien à travers des cours magistraux, des travaux dirigés mais surtout durant des travaux pratiques (plus de 50% de l’UE). Les TP sont plus particulièrement orientés sur le métabolisme azoté des plantes. A l’échelle de la plante entière, les étudiants évaluent et comparent des Arabidopsis sauvages avec des mutants de mobilisation de l’azote, en effectuant des expériences de biochimie et de traitement d’images. A l’INRA de Grignon, les TP se déroulent au champ. Les étudiants effectuent des mesures non destructives de teneurs en chlorophylles, flavonols et anthocyanes de l’épiderme foliaire grâce à une pince à feuilles portable (DUALEX). Les résultats sont ensuite analysés et présentés oralement en anglais.

Contenu :
CM : 12h
•Nutrition minérale (N, Absorption, assimilation, remobilisation) et photosynthèse à l’échelle de la plante entière
•Cycle de l’azote, carbone et eau à l’échelle de la parcelle, étude des sols
•Relation entre la fertilisation et le rendement (qualité des graines, biomasse)
TD : 8h
•Analyses de données et modélisation de la croissance et du rendement à la parcelle
TP : 30h
•Phénotypage d’Arabidopsis sauvages et mutantes pour la remobilisation de l'azote (ImageJ) et dosage d'activités enzymatiques en relation avec la nutrition azotée (colorimétrie et autres)
•Mesure de chlorophylles, flavonoïdes, anthocyanes sur plantes en champs (Pinces Dualex)
•Analyse de sols.

Bases de physiologie et de métabolisme chez les plantes niveau licence sciences de la vie.

•Botanique : Biologie et physiologie végétales de Sylvie Meyer, Catherine Reeb, Robin Bosdeveix, Edition Maloine. •Biologie végétale : Nutrition et métabolisme de Jean-François Morot-Gaudry, François Moreau, Roger Prat, Christophe Maurel, Hervé Sentenac, Edition Dunod.

Mars.

Moussa Benhamed, Pr Université de Paris Marianne Delarue, Pr Université Paris Sud Yves Deveaux, MCF Université Paris Sud David Latrasse, MCF Université Paris Sud Dao-Xiu Zhou, Pr Université Paris Sud.

Alternating courses and/or conferences (27h), interactive tutorials (12,5h), practical work (5,5h). Students will give two presentations in English: a presentation on an analytical method and a presentation of the results obtained at the end of the TP. The visit of experimental cultures from an INRA centre is also planned.

- Describe and understand the molecular and cellular determinism of the main stages of angiosperms development
- To know the major regulators of developmental transitions and their signalling pathways, whether endogenous (hormones, peptide signals, etc...

- Basic knowledge of cell functioning (division, expansion and differentiation) - To be able to describe the main developmental stages of angiosperms - To know the basics of gene expression and protein synthesis control - Level B2 of written and oral expr.

- BIOLOGIE VÉGÉTALE. Croissance et Développement. JF Morot-Gaudry, R. Prat. Editions Dunod. 2017 - PHYSIOLOGIE VEGETALE. M. Coupé et B. Touraine. Editions Ellipses. 2016 - BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY OF PLANTS. B. Buchanan, W. Gruissem, R. L. Jones.

Mars.

ORSAY

Bertrand Dubreucq, Directeur de Recherche, Dpt Biologie et Amélioration des Plantes (BAP), INRA Eric Jenczewski, Directeur de Recherche, Dpt Biologie et Amélioration des Plantes (BAP), INRA Marie-Hélène Wagner, Groupe d'Etude et de contrôle des Variétés Et des Semences (GEVES) Carole Desbois-Vimont, Coordinateur Technologies Semences (Limagrain) Hugues Dumas (Olmix).

Contenu : A - Connaître la semence : Biotechnologies ; Physiologie du développement des semences ; Contrôle de la dormance, de la germination et de la longévité des semences ; Pathologies des semences. B - La filière semences et la qualité : Production, préparation, conditionnement et conservation des semences ; La mise en place de la qualité des semences ; Le contrôle de la qualité des semences, les règles internationales d'essais de semences. C - Economie des productions de semences : Les semences dans le monde et la filière française ; Enregistrements des variétés et protection des semences ; Le marketing dans le secteur semences.

Objectifs :
La graine est l’unité de dispersion et de propagation des plantes à fleurs (angiospermes). Elle contient et protège l’embryon végétal jusqu’à la germination. La France est un acteur majeur sur le marché semencier au plan international. En effet, elle se place au 1er rang européen pour la production et au 1er rang mondial pour l'exportation des semences. La France doit cette position à des sols et des conditions climatiques largement favorables mais aussi aux efforts constants des producteurs et de toute la filière française des semences.
La qualité des graines constitue donc un grand intérêt agronomique. En effet, la qualité de la production agricole est totalement dépendante de la qualité des semences. Elles symbolisent aujourd’hui un des vecteurs essentiels du progrès scientifique et technique en agriculture et représentent de ce fait des enjeux économiques, sociaux et environnementaux considérables. L'objectif de l'unité d'enseignement est d'illustrer quelques thématiques modernes de la biologie des semences en soulignant leur potentiel d'application et de présenter les principaux acteurs et le fonctionnement de la filière semences. Pour ce dernier point, il est fait appel à des spécialistes de la profession (GEVES, GNIS, INRA, secteur privé).

Http://www.gnis.fr/ http://www.seedbiology.de/ http://seedscisoc.org/ http://www.worldseed.org/.

Mars.

PARIS