LDD3 Sciences de la vie

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Disciplinaire incluant les savoirs et savoir-faire :

- Maîtriser un corpus de connaissances permettant d’appréhender le fonctionnement du vivant aux échelles moléculaires et cellulaires. - Connaitre et expliciter les principes des méthodes/techniques d’analyse du vivant à l’échelle moléculaire, leurs limites et applications. - Mobiliser des concepts et outils de physique et de chimie pour expliquer le fonctionnement du vivant à l’échelle moléculaire. - Appliquer méthodologiquement une démarche scientifique rigoureuse pour résoudre des problèmes ou interpréter des données expérimentales ayant trait au corpus de connaissances exigibles.

• Communicationnel :

- Communiquer de façon claire et rigoureuse en français.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE permet d’aborder les grands principes du fonctionnement cellulaire sous l’angle de la biochimie et à l’échelle moléculaire. Thématiques abordées : - la structure des macromolécules et son acquisition, - les interactions entre les macromolécules, leur dynamique et leur évolution, - la catalyse enzymatique, - le cytosquelette des cellules eucaryotes, l’adhérence et la motilité cellulaire, - l’adressage des protéines dans les cellules eucaryotes, - le cycle cellulaire et sa régulation, - les morts cellulaires, - les techniques les plus courantes d’étude des interactions entre macromolécules, de caractérisation de la structure des protéines, d’étude de la motilité cellulaire et du cytosquelette, de génomique fonctionnelle, d’étude de l’apoptose … Responsable : Guillaume Barthole

Pré-requis obligatoires

Pour aborder cette UE, l’étudiant doit posséder un bon niveau de L2 en biochimie et biologie cellulaire.

Pré-requis recommandés

Licence 3 S5, enseignement réparti sur l’ensemble du semestre. Les cours se déroulent dans les locaux de l’ENS Paris-Saclay.

Bibliographie, lectures recommandées

Alberts B.& coll. (2011). - Biologie moléculaire de la cellule . Flammarion Médecine-Sciences éd. Lodish et al. (2014). - Biologie moléculaire de la cellule . De Boeck Université éd. Karp G. (2010). - Biologie cellulaire et moléculaire . De Boeck éd. Voet D & Voet J. G. (2016). - Biochimie . De Boeck Université éd.

Modalités d'organisation et de suivi

L’UE comprend une partie de cours magistraux théoriques qui permettent d’expliciter les principes et concepts fondamentaux, et une partie de Travaux Dirigés qui permettent de mettre en application les concepts, de travailler la démarche scientifique et l’analyse de résultats expérimentaux. Cours magistraux et TDs sont répartis sur l’ensemble du premier semestre de L3. Un contrôle continu est organisé sous la forme de TDs notés et d’un court examen à mi-semestre.

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Disciplinaire incluant les savoirs et savoir-faire :

- Maîtriser un corpus de connaissances permettant d’appréhender le fonctionnement du vivant à l’échelle moléculaire et cellulaire. - Connaitre et expliciter les principes des méthodes/techniques d’analyse du vivant à l’échelle moléculaire, leurs limites et applications. - Mobiliser des concepts et outils de physique et de chimie pour expliquer le fonctionnement du vivant à l’échelle moléculaire. - Appliquer méthodologiquement une démarche scientifique rigoureuse pour résoudre des problèmes ou interpréter des données expérimentales ayant trait au corpus de connaissances exigibles.

• Communicationnel :

- Communiquer de façon claire et rigoureuse en français.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE permet d’aborder les bases de quatre domaines de la biologie : l’immunologie, la virologie, la microbiologie et la biologie moléculaire. Thématiques abordées : - la taxonomie dans le monde vivant, - les enveloppes bactériennes, - les bases de l’immunologie, - la transcription, la réplication, la traduction chez les procaryotes et les eucaryotes et leur contrôle, - les interactions hôtes-bactéries, - les bases de la virologie (structure et classification des virus, multiplication, pathogenèse virale), - les techniques d’étude de la virulence bactérienne, l’utilisation et la production des anticorps, les techniques classiques de biologie moléculaire … Responsable : Guillaume Barthole

Pré-requis obligatoires

Pour aborder cette UE, l’étudiant doit posséder un bon niveau de L2 en biologie moléculaire et biologie cellulaire et des bases en microbiologie et virologie.

Pré-requis recommandés

Licence 3 S5, enseignement réparti sur l’ensemble du semestre. Les cours se déroulent dans les locaux de l’ENS Paris-Saclay.

Bibliographie, lectures recommandées

Griffiths et al (2013). - Introduction à l’analyse génétique . De Boeck Université éd. Lewin B. (2013). – Genes XI . Flammarion Médecine-Sciences éd Janeway, Travers , Welport, Schlomchik (2003 et 2009 et 2012). - Immunobiologie . De Boeck Université éd. Prescott et Harley (2010 et 2013). - Microbiologie. De Boeck éd.

Modalités d'organisation et de suivi

L’UE comprend une partie de cours magistraux théoriques qui permettent d’expliciter les principes et concepts fondamentaux, et une partie de Travaux Dirigés qui permettent de mettre en application les concepts, de travailler la démarche scientifique et l’analyse de résultats expérimentaux. Cours magistraux et TDs sont répartis sur l’ensemble du premier semestre de L3. Un contrôle continu est organisé sous la forme de TDs notés et d’un court examen à mi-semestre.

Compétences à acquérir

Au terme de cet enseignement, l’étudiant ou l'étudiante sera capable de : OAV1. Décrire et comparer les grandes étapes du développement chez différentes espèces modèles (Drosophile, Xénope, Poulet, Arabette). Utiliser les approches de biologie évolutive du développement (évo/dévo) pour expliquer l’apparition et/ou l’évolution de caractères clés au sein des métazoaires et des plantes à fleurs (gènes homéotiques). OAV2. Décrire et expliquer, à différentes échelles et chez différents modèles (vertébrés et plantes à fleurs), le principe des inductions embryonnaires (mise en place des grands axes, segmentation et régionalisation de l’embryon). Expliquer la notion d’information de position, de centre organisateur, et de contrôle spatio-temporel. Illustrer, à l’aide de 2 exemples, la régionalisation tissulaire chez les animaux (induction du tissu neural et mise en place du bourgeon de membre). OAV3. Décrire de façon intégrée les mécanismes moléculaires impliqués chez les végétaux dans le maintien des cellules souches au sein des méristèmes apicaux. Détailler les caractéristiques des voies de signalisation du développement post-embryonnaire végétal vues en cours : signaux hormonaux et environnementaux (lumière). OAV4. Décrire les techniques couramment utilisées en biologie du développement (greffe, ablation, hybridation in situ, immuno-détection, détection de gènes rapporteurs, fusions protéiques, marqueurs fluorescents) et choisir la/les techniques appropriées pour répondre à des questions de développement. Utiliser les bases de données du NCBI et des outils simples d’analyse de séquence pour construire la structure de l’unité de transcription d’un gène eucaryote. OAV5. Appliquer un protocole expérimental pour réaliser, à l’aide d’outils appropriés, des observations et/ou des mesures. A nalyser, interpréter et discuter les résultats obtenus. Rédiger un compte-rendu écrit suivant le format d’un article scientifique. OAV6. Décrire et interpréter des résultats expérimentaux, modéliser une cascade de régulation génétique sous forme de schémas, dans le contexte d’un organisme en développement, en tenant compte de l’espace et du temps. Formuler des hypothèses à partir de ces analyses et proposer des expériences permettant de tester ces hypothèses. OAV7. Concevoir un protocole expérimental visant à identifier les séquences régulatrices d’un gène de développement.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE a pour objectif : 1. D’acquérir des connaissances sur les processus fondamentaux du développement à l’échelle moléculaire, cellulaire et de l’organisme chez les animaux et les végétaux. 2. De comprendre les approches génétiques et moléculaires utilisées pour mieux appréhender ces mécanismes. 3. De connaître et maîtriser certains des outils expérimentaux utiles dans ce domaine. Programme détaillé : Cours (18h30) :

• Développement animal – Modèle Drosophile (7h30)
• Développement animal – Modèle Vertébrés (4h30) + quizz (30 min)
• Développement végétal – Modèle Plantes à fleurs (6h)

TD (18h) :

• Techniques/Méthodologies appliquées à la biologie du développement
• Bioinformatique
• Analyse de profils d’expression de gènes au cours du développement embryonnaire précoce
• Réseau génétique et segmentation moléculaire
• Enhancers et contrôle spatial de l’expression de gènes
• Dissection de séquences régulatrices
• La régionalisation du système nerveux embryonnaire
• Mise en place du bourgeon de membre
• Approches Evo/Devo : étude des gènes homéotiques
• Différenciation cellulaire chez les végétaux
• Photomorphogenèse

TP (8h30) :

• TP-BA (2h) : Analyse phénotypique d’une perte de fonction hunchback
• TP-BV1 (3h30) : Effet de la lumière et de la température sur le développement précoce d’Arabidopsis thaliana – mise en place des expériences
• TP-BV2 (3h) : Effet de la lumière et de la température sur le développement précoce d’Arabidopsis thaliana – mesures et analyse des résultats

Pré-requis obligatoires

Pré-requis obligatoires :

• Rappeler l’organisation d’un animal et d’un végétal à différentes échelles (L1S2).
• Décrire les grandes étapes de leur développement embryonnaire et post-embryonnaire (L2S4).
• Différencier quelques modalités de morphogenèse à l’échelle cellulaire : division cellulaire, migration, expansion cellulaire, différenciation (L2S4).
• Décrire la structure et l’expression d’un gène eucaryote en identifiant les différents niveaux de sa régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle (L1S1, L2S4 et L3S5).
• Décrire une voie de signalisation impliquant les étapes ligand-récepteur-second messager-réponses cellulaires (L2S4 et L3S5).

Pré-requis recommandés

Semestre 2 (L3S6)

Modalités d'organisation et de suivi

L’UE est organisée en 3 blocs thématiques : 1) Développement animal – Modèle Drosophile, 2) Développement animal – Modèle Vertébrés, et 3) Développement végétal – Modèle Plantes à fleurs. Chaque bloc comporte une partie de cours, complétée par plusieurs TD visant à illustrer les connaissances théoriques sur des exemples précis, et des TP. Un quizz sur la gastrulation aura lieu au début de la partie Modèle Vertébrés, de façon à vérifier les acquis sur ce point, avant de passer au développement du système nerveux. L’évaluation de l’UE comporte 2 comptes rendus de TP notés, 1 exercice noté, et une note d’examen écrit terminal. L’examen écrit porte sur toutes les notions vues au cours de l’UE (cours, TD et TP).

Compétences à acquérir

At the end of this course, the student will be able to : OAV1. Remobilise the notions of Mendelian and bacterial genetics. OAV2. Distinguish the different types of DNA lesions, their origins and differentiate the main DNA repair mechanisms. Deduce their impact in the emergence of mutations. To explore the relationship between the molecular nature of a mutation and the associated phenotype (heat sensitivity, cryosensitivity, loss/gain of function, polar mutation). OAV3. Develop and exploit different strategies for isolating mutants. OAV4. Establish a Genetic Mapping. Calculate a genetic distance and be aware of the limits of the methods used (tetrad analysis, three-point test). OAV5. Explore the different gene interactions (exceptions to the functional complementation assay, epistasis, suppressions, synthetic aggravation). Formulate hypotheses regarding to the functional relationships that gene interactions imply in order to build gene networks. OAV6. Apply the notions acquired in formal genetics to human genetics by discussing the future challenges of medicine. OAV7. Communicate in English, using genetics as a subject of discussion.

Description du contenu de l'enseignement

This course aims at describing what genetical analysis can bring to the understanding of any biological question. Methods for genetical analysis in eucaryotes and procaryotes will be taught, as well as the specifics of Human Genetics. The following approaches will be taught: screens in model systems; the significance of exceptions to complementation assay; biological significance of loss- and gain-of-function mutants, haplo-insufficiency. Genetic interactions: 1- suppressors, molecular interactions, functional redundancy; 2- Additivity, synergy, synthetic phenotypes, co-lethality; 3- epistasis, mapping functional pathways. Human Genetics: simple and complex transmission of familial traits. Mapping, molecular markers, haplotyping, linkage analysis, sequencing. Mutaitons and polymorphism.

Pré-requis obligatoires

L2 level knowledge in formal genetics and Molecular Biology

Pré-requis recommandés

Semestre 2 (L3S6)

Modalités d'organisation et de suivi

Teaching is carried out through theoretical lessons concerning either revisions or new concepts. The tutorials are interspersed to reinforce and apply the concepts to specific exemples.

Compétences à acquérir

- Maîtriser les bases indispensables à une compréhension générale des processus métaboliques et de leur régulation ; - S’approprier les mécanismes moléculaires de réactions métaboliques et de réactions de transport ; - Connaître certaines pathologies associées à des dysfonctionnements du métabolisme ; - Décrire les processus cellulaires principaux de régulation hormonale du stockage des réserves énergétiques glucidiques et lipidiques ; - Analyser et interpréter des documents dans l’optique d’acquérir une démarche scientifique ; - Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour étudier la régulation d’une voie métabolique au niveau de l’expression génique.

Description du contenu de l'enseignement

- Rappels de cinétique et thermodynamique ; rappels sur les structures et fonctions chimiques des molécules énergétiques de base (oses, acides aminés, acides gras) ; - Rappels et approfondissement des voies métaboliques essentielles : fonctionnement, régulation, mécanisme catalytique des enzymes les plus importantes ; - Rappels sur la notion de récepteur membranaire, les interactions ligand/récepteur, notions d’équilibre et d’affinité, liaisons non spécifique et spécifique - Structure et mode de fonctionnement des RCPG (b-adrénergique et glucagon), couplage aux protéines G, adénylylcyclase/AMP cyclique, régulation protéine kinase A - Structure et mode de fonctionnement du récepteur de l’insuline et de la voie de signalisation IRS-1, PI 3’-kinase, PDK-PKB/AKT. Domaines PTB, SH2, PH. - Structure et fonction des protéines kinases (S/T et Y), domaine conservé, boucle d’activation, pseudo substrat - Intégration des voies glucagon/insuline au niveau du métabolisme du glycogène, des triglycérides et du transport de glucose. - Rappels de bioénergétique (notions d’enthalpie libre, de potentiel chimique, de couplage de deux transformations) - Énergétique de la diffusion facilitée et du transport actif - Mécanismes moléculaires qui sous-tendent le transport de molécules énergétiques comme le glucose - Transports actifs secondaires

Pré-requis obligatoires

Avoir suivi l’UE de Biochimie de L2 ou équivalent

Pré-requis recommandés

Second semestre

Bibliographie, lectures recommandées

- Biochimie et biophysique des membranes (Emanuel Shechter) - Biologie moléculaire de la cellule (Bruce Alberts)

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Disciplinaire incluant les savoirs et savoir-faire :

- Connaitre et savoir mettre en œuvre les principes des méthodes/techniques d’analyse du vivant à l’échelle cellulaire et moléculaire, leurs limites et applications. - Mobiliser des concepts et outils de physique et de chimie pour expliquer le fonctionnement du vivant à l’échelle moléculaire et cellulaire. - Mettre en œuvre les principales mesures de pre´vention en matie`re d'hygie`ne et de se´curite´. - Réaliser une expérience en autonomie à la paillasse mettant en œuvre des techniques et une instrumentation courantes, en suivant un protocole fourni et en identifiant le principe et le but de chacune de ses étapes. - Traiter des résultats expérimentaux en utilisant l’outil informatiques et des outils statistiques. - Appliquer méthodologiquement une démarche scientifique rigoureuse pour interpréter des données expérimentales.

• Communicationnel :

- Communiquer de façon claire et rigoureuse en français.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE permet d’aborder les bases conceptuelles et manipulatoires dans quatre grands domaines de la biologie moderne : - la biochimie (Production et purification de protéines recombinantes, dosages, spectrophotométrie, séparation électrophorétique et mesures d’enzymologie) - la biologie moléculaire et la génétique (Utilisation des outils classiques de biologie moléculaire – enzymes de restriction, ligases, polymérases-, extraction et purification d’acides nucléiques, dosages, transformation bactérienne, clonage, conjugaison bactérienne) - la microbiologie (Méthodes de culture et d’isolement en bactériologie, identification bactérienne par des tests courants, mutagenèse – test de Ames) - la biologie cellulaire animale (Principes de la culture cellulaire animale in vitro, transfection, observations microscopiques, mesure d’activités enzymatiques) Responsable : Guillaume Barthole

Pré-requis obligatoires

Pour aborder cette UE, l’étudiant doit posséder un bon niveau de L2 en biochimie, biologie cellulaire, biologie moléculaire et microbiologie.

Pré-requis recommandés

Licence 3 S5, enseignement réparti sur l’ensemble du semestre. Les cours se déroulent dans les locaux de l’ENS Paris-Saclay.

Modalités d'organisation et de suivi

L’UE comprend 4 séances de Travaux Pratiques organisées sur 4 jours consécutifs et réparties sur l’ensemble du premier semestre. Chaque étudiant est amené à réaliser des manipulations pour apprendre à maîtriser les gestes techniques de base. Des présentations jalonnent les TPs pour apporter des compléments à la fois théoriques et techniques. L’ensemble des enseignements se déroulent à l’ENS Paris-Saclay.

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Disciplinaire incluant les savoirs et savoir-faire :

- Mobiliser des concepts et outils mathématiques pour traiter des résultats expérimentaux en utilisant des outils statistiques. - Identifier les sources d’erreur pour calculer l’incertitude d’un résultat expérimental. - Appliquer méthodologiquement une démarche scientifique rigoureuse pour interpréter des données expérimentales.

• Communicationnel :

- Communiquer de façon claire et rigoureuse en français et en anglais. - Identifier, sélectionner diverses ressources spécialisées pour documenter un sujet.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE regroupe plusieurs enseignements transversaux indispensables à tout étudiant en Biologie. - L’anglais à la fois linguistique et scientifique : Les enseignements, conçus par groupe de niveau, ont pour objectif de préparer chaque étudiant à la Certification du Cambridge niveau Advanced. - L’introduction aux biostatistiques : Dans un premier temps, le cours aborde les différentes manières de représenter graphiquement des données afin d’en extraire une information biologique. S’appuyant sur les connaissances de mathématiques (probabilités et variables aléatoires), il explicite les différentes lois de probabilités, leur utilisation et les principaux tests statistiques utilisés en Biologie. Une petite introduction aux analyses de corrélation et aux modèles linéaires complète le programme. - Le stage court en laboratoire de recherche : Chaque étudiant effectue un stage de 5 jours dans une équipe de recherche du périmètre Paris-Saclay. Pour cette première découverte du monde de la recherche, un étudiant suit les travaux d’un chercheur, puis les présente sous forme d’un poster. Responsable : Guillaume Barthole

Pré-requis obligatoires

Pour aborder cette UE, l’étudiant doit posséder un bon niveau de L2 en anglais et en mathématiques.

Pré-requis recommandés

Licence 3 S5, enseignement réparti sur l’ensemble du semestre. Les cours se déroulent dans les locaux de l’ENS Paris-Saclay et dans les laboratoires du périmètre Paris-Saclay.

Modalités d'organisation et de suivi

L’UE comprend 3 parties indépendantes : - Les enseignements d’anglais scientifique et linguistique se font par groupe de niveau, à raison d’une demi-journée de cours par semaine, sur l’ensemble du semestre, sur le site de l’ENS Paris-Saclay. - Les enseignements de Biostatistiques mélangent cours et Travaux Dirigés de mise en application et sont répartis sur l’ensemble du premier semestre. Un contrôle continu sous forme d’exposé oral est organisé dans la deuxième moitié du semestre. Les cours se déroulent à l’ENS Paris-Saclay. - Le stage court en laboratoire de recherche s’effectue dans un laboratoire du périmètre Paris-Saclay pendant 5 jours consécutifs en novembre.

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Disciplinaire incluant les savoirs et savoir-faire :

- Mobiliser des concepts ou outils informatiques dans le cadre des Sciences de la Vie. - Traiter des résultats expérimentaux en utilisant des outils informatiques (dont logiciels d’acquisition/traitement de données). - Modéliser des résultats obtenus ou escomptés en étant accompagné. - Identifier les éléments structuraux d'un article scientifique. - Lire un article simple (en anglais) ayant trait au corpus de connaissances exigibles, et présenter de façon synthétique sa problématique, sa méthodologie et ses principaux résultats et conclusions. - Appliquer méthodologiquement une démarche scientifique rigoureuse pour résoudre des problèmes ou interpréter des données expérimentales ayant trait au corpus de connaissances exigibles.

• Communicationnel :

- Communiquer de façon claire et rigoureuse en français et en anglais. - Identifier, sélectionner diverses ressources spécialisées pour documenter un sujet.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE regroupe plusieurs enseignements transversaux indispensables à tout étudiant en Biologie. - La bioinformatique : Cette partie de l’UE propose une introduction à l’analyse et à la comparaison de séquences biologiques. En plus de présenter le cadre théorique et conceptuel d’une analyse de séquences, le cours propose une mise en application sous forme d’atelier consistant à identifier le « core génome » d’une espèce bactérienne. Il est complété par une initiation au logiciel R et à Unix. - Les analyses d’articles : Cette partie de l’UE permet d’apprendre à lire et à comprendre la littérature scientifique, compétence indispensable à tout scientifique. Après un cours de méthodologie, des séances de TDs permettent à chaque étudiant de se confronter à l’exercice en réalisant des présentations face à ses camarades. Responsable : Guillaume Barthole

Pré-requis obligatoires

Pour aborder cette UE, l’étudiant doit posséder un minimum de pré-requis en anglais et en mathématiques, ainsi qu’une connaissance suffisante des techniques couramment utilisées en recherche en Biologie.

Pré-requis recommandés

Licence 3 S6, enseignement réparti sur l’ensemble du semestre. Les cours se déroulent dans les locaux de l’ENS Paris-Saclay et de l’Université Paris-Saclay.

Modalités d'organisation et de suivi

L’UE comprend deux parties indépendantes : - Les enseignements de Bioinformatique sont réalisés en collaboration avec l’Université Paris-Saclay. L’UE mêle cours magistraux et Travaux Dirigés sous forme de mini-projet réalisé sur poste informatique à raison d’une séance par semaine. Un contrôle continu est organisé au cours de l’UE. - Les analyses d’article sont organisées essentiellement sous forme de Travaux Dirigés. A chaque séance plusieurs étudiants présentent un article. La compréhension du fond scientifique et la forme de la présentation sont discutés avec l’ensemble de l’auditoire. Cet enseignement se déroule à l’ENS Paris-Saclay à raison d’une séance par semaine.

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Disciplinaire incluant les savoirs et savoir-faire :

- Maîtriser un corpus de connaissances permettant d’appréhender le fonctionnement du vivant en y incluant une dimension historique. - S’initier aux circuits de production de la connaissance en Sciences de la Vie notamment par l'approche épistémologique. - Questionner les enjeux scientifiques, éthiques et sociétaux des Sciences de la Vie. - Appliquer méthodologiquement une démarche scientifique rigoureuse pour résoudre des problèmes ou interpréter des données expérimentales ayant trait au corpus de connaissances exigibles.

• Communicationnel :

- Communiquer de façon claire et rigoureuse en français.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE permet de présenter de grandes avancées de la recherche dans le domaine des sciences du vivant et à ses interfaces. L’objectif est à la fois méthodologique et culturel. Il s’agit d’une part de faire découvrir la recherche contemporaine dans le domaine des sciences du vivant, au travers de découvertes emblématiques traitées selon une approche historique, qui permettent de mettre en lumière les principaux ressorts et les principales limites de la démarche du chercheur, et ont donc valeurs de paradigme. Il s’agit d’autre part de donner une culture scientifique solide, par la connaissance d’enjeux forts et de personnalités marquantes du domaine dans lequel ils inscrivent leurs trajectoires professionnelles. Responsable : Gérald Peyroche

Pré-requis obligatoires

Pour aborder cette UE, l’étudiant doit posséder des connaissances de base dans les différents domaines de la biologie.

Pré-requis recommandés

Licence 3, enseignement réparti sur l’ensemble de l’année. Les cours se déroulent dans les locaux de l’ENS Paris-Saclay.

Modalités d'organisation et de suivi

L’UE comprend des séances de 2h réparties sur l’ensemble de l’année et abordant des sujets variés. Cette UE s’inscrit dans le cadre du Diplôme de l’ENS Paris-Saclay et les cours ont lieu à l’ENS Paris-Saclay. L'évaluation s'effectue en contrôle continu sur l'ensemble de l'année et via un exposé oral au cours du 2nd semestre.

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Disciplinaire incluant les savoirs et savoir-faire :

- Mobiliser des concepts et outils mathématiques pour traiter des résultats expérimentaux en utilisant des outils statistiques. - Identifier les sources d’erreur pour calculer l’incertitude d’un résultat expérimental. - Appliquer méthodologiquement une démarche scientifique rigoureuse pour interpréter des données expérimentales.

• Communicationnel :

- Communiquer de façon claire et rigoureuse en français.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE permet de compléter et de consolider les acquis des UEs « Initiation à la recherche » du premier et second semestre de Licence 3. Le cours permet d’apprendre la statistique à l’aide du logiciel R. Il s’appuie sur les bases mathématiques du cours d’introduction aux statistiques du 1er semestre et délivre une formation pratique à l’utilisation du logiciel à travers divers exercices. Il abord les techniques descriptives, la réalisation de tests statistiques, l’analyse de variance, les modèles de régression linéaire et logistique. Responsable : Marco Pasi

Pré-requis obligatoires

Pour aborder cette UE, l’étudiant doit posséder un bon niveau de L2 en mathématiques (statistiques).

Pré-requis recommandés

Licence 3 S6, enseignement réparti sur l’ensemble du semestre. Les cours en présentiel se déroulent dans les locaux de l’ENS Paris-Saclay.

Modalités d'organisation et de suivi

Il s‘agit d’un MOOC (Massive Open Online Courses) que les étudiants suivent à distance et en autonomie. Des séances de TDs sont également réalisées en présentiel permettant aux étudiants de poser des questions et à l’enseignant de faire un bilan des notions apprises dans le MOOC. Les séances en présentiel ont lieu à l’ENS Paris-Saclay.

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Communicationnel :

- Communiquer de façon claire et rigoureuse en anglais.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE permet de compléter les capacités linguistiques des étudiants en vue de présenter la certification du Cambridge niveau Advanced en Master 1. Conçue dans la continuité du premier semestre, les étudiants, répartis en groupes de niveau, approfondissent et consolident leurs compétences écrites et orales en anglais linguistique.

Pré-requis obligatoires

Cette UE s’inscrit dans la continuité de l’enseignement d’anglais proposé dans le cadre de l’UE « Initiation à la recherche et à la communication scientifique » du premier semestre de L3.

Pré-requis recommandés

Licence 3 S6, enseignement réparti sur l’ensemble du semestre. Les cours se déroulent à l’ENS Paris-Saclay.

Modalités d'organisation et de suivi

Les enseignements d’anglais se font par groupe de niveau, à raison de 2h de cours par semaine sur le site de l’ENS Paris-Saclay.

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Disciplinaire incluant les savoirs et savoir-faire :

- Connaitre et savoir mettre en œuvre les principes des méthodes/techniques d’analyse du vivant, leurs limites et applications. - Formuler une problématique scientifique et proposer une démarche expérimentale permettant de la traiter. - Identifier, sélectionner diverses ressources spécialisées pour documenter un sujet. - Réaliser une expérience en autonomie à la paillasse mettant en œuvre des techniques et une instrumentation courantes, en suivant un protocole fourni et en identifiant le principe et le but de chacune de ses étapes. - Traiter des résultats expérimentaux en utilisant l’outil informatiques et des outils statistiques. - Appliquer méthodologiquement une démarche scientifique rigoureuse pour résoudre des problèmes ou interpréter des données expérimentale. - Rédiger un rapport de stage en respectant les consignes méthodologiques fournies. - Adopter un comportement scientifique éthique, déontologique et responsable.

• Communicationnel :

- Communiquer de façon claire et rigoureuse en français ou en anglais.

Description du contenu de l'enseignement

L’objectif du stage long en laboratoire est de permettre à chaque étudiant d’avoir une première expérience du monde de la recherche. Les étudiants sont accompagnés dans leur recherche de stage par l’enseignant responsable mais libres de la thématique de recherche qu’ils souhaitent explorer. L’objectif de ce stage est d’abord méthodologique. L’étudiant doit être capable de maîtriser les aspects théoriques et pratiques des principales méthodes expérimentales utilisées au cours du stage et en connaître leurs limites. Il doit également être capable de présenter avec méthode et rigueur les résultats expérimentaux obtenus, leur analyse, leur interprétation et le contexte scientifique dans lequel l’étude s’inscrit. Responsable : Uriel Hazan

Pré-requis obligatoires

Pour aborder cette UE, l’étudiant doit posséder un bon niveau à la fois théorique et pratique de L3.

Pré-requis recommandés

Après les enseignements du semestre 6 de Licence.

Modalités d'organisation et de suivi

Ce stage se déroule dans le cadre du Diplôme de l’ENS Paris-Saclay et s’effectue à l’issue des enseignements du second semestre. Le choix du laboratoire de stage est libre (en France ou à l’étranger) mais doit être au préalable validé par l’enseignant responsable. La durée minimale du stage est de 8 semaines. Un rapport de stage est à rendre au début de l’année universitaire suivante et une soutenance est organisée sur la même période.

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Pré-professionnelles :

- Identifier les débouchés professionnels associés à sa formation. - Caracte´riser et valoriser son identite´, ses compe´tences et son projet professionnel.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE a pour objectif d’amener les étudiants à réfléchir à leur projet professionnel. Durant l’année, les étudiants sont conviés à différentes réunions au cours desquelles la question de l’orientation et du projet professionnel est abordée : - Une table ronde avec d’anciens normaliens aux parcours variés - Une présentation du Master Biologie-Santé de l’ENS Paris-Saclay - Un entretien individuel d’orientation - Une journée de présentation des projets de Master 2. - Des réunions de présentation des cursus spécifiques au sein de l’ENS Paris-Saclay (Corps d’état, IA, …) A la fin de l’année de Licence 3, l’étudiant rédige un projet individuel d’orientation formalisant son souhait de cursus pour les années à venir. Responsable : Guillaume Barthole

Pré-requis recommandés

Les évènements organisés s’étalent sur l’ensemble de l’année de Licence 3.

Modalités d'organisation et de suivi

Les divers évènements sont organisés sur le site de l’ENS Paris-Saclay.

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Disciplinaire incluant les savoirs et savoir-faire :

- Formuler une problématique scientifique en lien avec un sujet. - Appliquer méthodologiquement une démarche scientifique rigoureuse pour répondre à une problématique. - Maîtriser un corpus de connaissances permettant d’appréhender le fonctionnement du vivant à ses différentes échelles

• Communicationnel :

- Communiquer de façon claire et rigoureuse en français. - Développer une argumentation avec esprit critique.

Description du contenu de l'enseignement

Une des compétences attendues en Licence est d’être capable de rédiger un texte de synthèse répondant à une problématique biologique. Pour accompagner les étudiants dans l’acquisition de cette compétence, une séance de méthodologie permettra de revenir sur les attendus de l’exercice de synthèse et la démarche à adopter. Un travail réalisé en autonomie et corrigé par les enseignants permettra de mettre en application la méthode. Responsable : Guillaume Barthole

Pré-requis obligatoires

Pour aborder cette UE, l’étudiant doit posséder un bon niveau de connaissance dans les divers domaines de la Biologie.

Pré-requis recommandés

Licence 3 S5. Les cours se déroulent dans les locaux de l’ENS Paris-Saclay.

Modalités d'organisation et de suivi

L’UE comprend une séance de méthodologie et une mise en application à partir d’un exercice réalisé en autonomie et corrigé par un enseignant.

Compétences à acquérir

Les objectifs d’apprentissage visés rejoignent ceux du référentiel de compétences de Licence :

• Disciplinaire incluant les savoirs et savoir-faire :

- Mettre en œuvre les principales mesures de pre´vention en matie`re d'hygie`ne et de se´curite´ - Réaliser une expérience en autonomie à la paillasse mettant en œuvre des techniques et une instrumentation courantes, en suivant un protocole fourni et en identifiant le principe et le but de chacune de ses étapes. - Traiter des résultats expérimentaux en utilisant des outils informatiques et des outils statistiques. - Identifier les sources d’erreur pour calculer l’incertitude d’un résultat expérimental. - Appliquer méthodologiquement une démarche scientifique rigoureuse pour interpréter des données expérimentales. - Formuler une problématique scientifique et proposer une démarche expérimentale permettant de la traiter. - Valider un mode`le par comparaison de ses pre´visions aux re´sultats expe´rimentaux et appre´cier ses limites de validite´. - Adopter un comportement scientifique éthique, déontologique et responsable.

• Communicationnel :

- Communiquer de façon claire et rigoureuse en français. - Identifier, sélectionner diverses ressources spécialisées pour documenter un sujet. - Analyser et synthétiser des données en vue de leur exploitation. - Développer une argumentation avec esprit critique. - Faire preuve de créativité et d’initiative.

Description du contenu de l'enseignement

Il s’agit d’une UE intégrée mêlant cours, Travaux Pratiques et Travaux Dirigés. Différentes approches de l’étude des interactions macromoléculaires sont abordées à travers des cours, des TD et des TPs. Utilisant des techniques biophysiques à la pointe de la recherche actuelle, une partie des travaux pratiques et dirigés sont réalisés en étroite collaboration avec le laboratoire de Biologie et de Pharmacologie Appliquée de l’ENS Paris-Saclay. Les étudiants sont invités à être acteurs de la démarche scientifique tant dans la mise en place, la réalisation et l’analyse des résultats des expériences réalisées, qu’ils synthétisent lors d’une courte présentation orale à la fin de l’UE. Responsable : Guillaume Barthole

Pré-requis obligatoires

Pour aborder cette UE, l’étudiant doit posséder un bon niveau de L2 en Biochimie, Biologie moléculaire, Physique et Chimie.

Pré-requis recommandés

Licence 3 S5. Les cours se déroulent dans les locaux de l’ENS Paris-Saclay.

Modalités d'organisation et de suivi

L’UE est organisée sur une semaine mêlant Cours magistraux, Travaux Dirigés et Travaux Pratiques. Réalisés en sous-groupes, les TPs s’effectuent au Laboratoire de Biologie et Pharmacologie Appliquée et au Département de Biologie de l’ENS Paris-Saclay. Sur les conseils des enseignants, les résultats expérimentaux sont analysés en autonomie par les étudiants qui les présentent lors d’une séance orale en fin d’UE.

Compétences à acquérir

Cette UE vise à permettre aux étudiants d’approfondir leurs connaissances sur les processus de réplication des génomes et d’expression des gènes ainsi que les techniques mises en œuvre pour les étudier, l’accent étant mis plus particulièrement sur les systèmes eucaryotes. À l’issue de cet enseignement, l’étudiant-e sera en mesure : OAV1. d’intégrer les processus de réplication de l’ADN dans leurs grandes caractéristiques, de distinguer les principales différences entre réplication procaryote et eucaryote et toute la pertinence des formes topologiques majoritaires des molécules d’ADN circulaires. Il/elle saura restituer ces processus à l’échelle de la cellule avec une vision intégrée. OAV2. de définir les grandes classes de variations génomiques, de lésions de l'ADN, et leurs origines, de distinguer le cas échéant les variations germinales et somatiques ; et de décrire les principaux mécanismes de réparation. OAV3. de décrire et de distinguer les différents mécanismes de régulation transcriptionnelle et/ou co-transcriptionnelle : régulation de l’état chromatinien (épigénétique), initiation de la transcription et épissage. OAV4. de décrire les mécanismes de régulation ciblant les différentes étapes du processus de traduction (initiation, élongation et terminaison) ainsi que ceux impliquant la stabilité des ARNm. OAV5. de distinguer les différents ARN non codants, de décrire leur biosynthèse et les mécanismes de régulation les impliquant ; de schématiser les modes d'action d'un sRNA bactérien et d'un miRNA ou siRNA eucaryote. OAV6. de décrire les techniques expérimentales de biologie moléculaire (but, principe et limites), d’appliquer la démarche scientifique : analyser et interpréter les résultats expérimentaux, formuler à partir de ces données des conclusions ou des hypothèses , et choisir les expériences permettant de tester ces hypothèses. OAV7. d'aborder avec un regard scientifique le débat sociétal autour des relations entre génétique, biologie moléculaire, santé et environnement; de prendre part à la réfléxion sur les enjeux du génotypage et du séquençage massif.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE propose un approfondissement des connaissances acquises en L2 sur les principes et techniques de biologie moléculaire. Les différents thèmes abordés durant le cours porteront sur : - la structure, la topologie et la réplication de l’ADN en insistant sur les principales différences entre procaryotes/eucaryotes et sur l’importance de la topologie de l’ADN sur le plan énergétique. - la stabilité et la dynamique des génomes : description des principaux types de variation des génomes dans l'ensemble du vivant, de leur mécanisme d’apparition et de leur contrôle par les systèmes de réparation. Ce chapitre sera illustré par de nombreux exemples de variations pathologiques du génome observées chez l'homme (cancer). - la transcription et sa régulation : cette partie abordera en détail la régulation pré-transcriptionnelle sous l'angle des cascades d'activateurs/répresseurs et des modifications épigénétiques, ainsi que la régulation co-transcriptionnelle sous l'angle de l'épissage alternatif et de son impact sur le code génétique. Des exemples de maladies liées à l'épissage seront présentés. - la traduction et la régulation traductionnelle : description des différents mécanismes de régulation traductionnelle pouvant affecter les 3 temps de la traduction (initiation, élongation et terminaison). La surveillance des ARNm (NMD) sera également abordée. Ce chapitre sera illustré par de nombreux exemples. - La régulation par les ARN non-codants : Présentation de leur rôle essentiel dans la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle, avec chez les procaryotes, les régulations en cis (atténuateurs et autres riboswitches) et les régulations en trans (via des petits ARN) ; et chez les eucaryotes, le phénomène d'interférence ARN et les microRNA. Ce cours sera, également, l'occasion d'aborder avec un regard scientifique le débat sociétal des relations entre génétique, épigénétique et environnement, ainsi que l’impact des grands projets de génotypage et séquençage sur l’étude des variations du génome. Au cours des travaux dirigés, lors d’exercices illustrant les différents chapitres du cours, nous aborderons les techniques de biologie moléculaire mises en œuvre pour l’analyse : - de l’ADN : marquage de sondes (en 5' ou par amorçage aléatoire), Southern-blot, séquençage (méthode de Sanger), ainsi que des rappels sur les enzymes de restriction, ligase, les méthodes de clonage et la PCR. - des ARN : RT-PCR, cartographie à la nucléase S1 et extension d'amorce, et rappels sur le northern-blot. - des interactions ADN-protéines : retard sur gel (EMSA), empreinte (protection à la DNase I), étude de la structure de la chromatine (digestion à la MNase et ChIP). L’accent sera mis sur l’importance des expériences témoins nécessaires, ainsi que sur les limites de chaque technique analysée.

Pré-requis obligatoires

Les prérequis nécessaires pour cette UE sont : - les bases de la démarche scientifiques et des techniques expérimentales vues en L2 en biologie moléculaire. - les connaissances acquises en L2 en génétique concernant la mitose, la méiose et la recombinaison des chromosomes - les connaissances acquises en L2 en biologie moléculaire, sur le code génétique, la réplication, la transcription, la traduction, la régulation transcriptionnelle bactérienne (opéron lactose, répression catabolique) - être en mesure de différencier le modèle d'expression compartimentée eucaryote du modèle procaryote (transcription-traduction simultanées)

Pré-requis recommandés

Semestre 1 (L3S5)

Bibliographie, lectures recommandées

Biologie moléculaire du gène. James Watson et coll. Editions Pearson. Biologie moléculaire de la cellule. Bruce Albert. Editions Lavoisier

Modalités d'organisation et de suivi

Chaque partie du cours est illustrée par une ou deux séances de TD, séances qui permettent également de présenter une ou plusieurs techniques de biologie moléculaire. L’ensemble des techniques abordées durant cet enseignement est expliqué dans l’annexe à la fin du polycopié de TD. Il est essentiel que chaque exercice soit travaillé en amont par l’étudiant, avant la correction en salle. Lors de la première séance de TD, un quizz sera réalisé par chaque étudiant, portant sur les connaissances acquises en L2 en biologie moléculaire (réplication du chromosome bactérien, transcription, traduction, schéma de la structure d’un opéron bactérien, de son ARNm et des protéines qui en résultent, en nommant et en situant les divers signaux de transcription, de traduction ; schéma d’un gène eucaryote morcelé, de son ARN pré-messager et ARNm, localisation et identification des signaux de transcription, de traduction, d’épissage et de polyadénylation, rappel des différentes étapes de la maturation d’un ARNm). Ce quizz a deux buts, d’une part permettre à l’étudiant de faire le point sur ses connaissances par rapport au programme de biologie moléculaire de L2, prérequis nécessaires pour aborder cette UE, et d’autre part permettre à l’équipe enseignante d’identifier les points non acquis par la majorité des étudiants, nécessitant des rappels plus poussés avant d’aborder le thème concerné en cours ou en TD. Une séance de TD sera consacrée à la correction en salle d’un sujet d’annale d’examen.

Compétences à acquérir

OAV1. Connaitre le principe général des différentes techniques de mesures d’interactions et savoir analyser leurs résultats. OAV2. Connaitre le principe du séquençage par spectrométrie de masse. OAV3. Connaitre les grands principes des techniques de détermination de structure 3D et savoir analyser une structure 3D. OAV4. Rechercher des protéines homologues et comparer des structures 3D. OAV5. Connaitre les grandes familles enzymatiques et savoir écrire un schéma réactionnel. OAV6. Calculer les paramètres cinétiques des enzymes répondant au modèle de Michaelis en appliquant les équations et représentations graphiques adéquates. OAV7. Savoir décrire et expliquer l’effet d’un inhibiteur ou d’un effecteur allostérique sur une courbe de Michaelis. OAV8. Prédire, reconnaitre, représenter la topologie des protéines membranaires / Illustrer et expliquer leurs méthodes d’étude. OAV9. Citer et expliciter les différents types de transports membranaires de petits solutés qui peuvent exister dans une cellule / Identifier et nommer plusieurs exemples de canaux et transporteurs cellulaires ; expliquer, commenter et discuter leur rôle physiologique. OAV10. Écrire, nommer, identifier et comparer les caractéristiques des principaux lipides membranaires. Expliquer et illustrer la notion de dynamique membranaire.

Description du contenu de l'enseignement

Structure des principales molécules biologiques - analyse des interactions intra et inter-moléculaires - modifications post-traductionnelles des protéines - séquençage des protéines - Méthodes d’analyse des interactions protéine/ligand, protéine/ADN et protéine/protéine - Méthodes de détermination de structures 3D - Analyse de la relation séquence-structure-fonction Enzymologie - grands types de réactions - catalyse enzymatique et formalisme Michaélien - Tests enzymatiques - contrôle/régulation de l'activité enzymatique (allostérie) - voies métaboliques principales (contrôles et intégration à l'échelle cellulaire) Transports et dynamique membranaires - Structure des lipides et protéines membranaires - Méthode d’étude des protéines membranaires - Transport de soluté à travers une membrane - Diffusion latérale et transversale des constituants membranaires

Pré-requis obligatoires

Structures des lipides Notions de base de Bioénergétique Couplage chimiosmotique et synthèse ATP La structure des molécules biologiques : - Nucléotides et acides nucléiques - Acides aminés et structure des protéines (primaire, secondaire, ternaire et quaternaire)

Pré-requis recommandés

Semestre 1 (L3S5)

Bibliographie, lectures recommandées

« Principes de Biochimie » de Lehninger « Biochimie » de Stryer, Berg & Tymoczko " L'essentiel de la Biochimie " de E. Guillaume, P. Le Marechal et C. Baratti-Elbaz

Modalités d'organisation et de suivi

8 cours de 3h en Amphi + 10 TD de 2h par petits groupes. Un partiel à la mi semestre.

Compétences à acquérir

OAV1. Décrire, mémoriser, illustrer les grands processus cellulaires et leur dynamique : trafic intracellulaire, étapes de la maturation des protéines, transports membranaires, adhérence et motilité cellulaire, dynamique du cytosquelette, contribution du cytosquelette aux processus précédents. OAV2. Comprendre le concept de signalisation cellulaire et ses acteurs principaux; lister les grands types de récepteurs et leur mode d'action; mémoriser et illustrer certaines voies « classiques » de signalisation. OAV3. Décrire et schématiser les mécanismes moléculaires du contrôle du cycle cellulaire. OAV4. Décrire et schématiser la mort cellulaire par apoptose. OAV5. Décrire des techniques d’analyses couramment utilisées en biologie cellulaire; appliquer les connaissances de cours dans un contexte expérimental ; décrire et interpréter des résultats expérimentaux obtenus in vitro, in cellulo, in vivo ; illustrer ou formuler une synthèse d’un ensemble de résultats expérimentaux. OAV6. Réaliser des expériences simples de biologie cellulaire, analyser ces expériences à l’aide de logiciels adéquats et critiquer les résultats obtenus.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE complète la formation en biologie cellulaire acquise en L1 et L2. Elle s'organise autour de 3 thèmes illustrés avec des exemples physiologiques et pathologiques : I. Dynamique des processus cellulaires (trafic intracellulaire et transports) II Signalisation cellulaire (transduction du signal et réaction cellulaire) III Devenir des cellules (cycle et mort cellulaire) I Dynamique des processus cellulaires a) Trafic intracellulaire (adressage des protéines, endo- exocytose) b) Transport membranaire (diffusion, pompes, canaux) c) Cytosquelette (dynamique de polymérisation et son contrôle, moteurs moléculaires, interactions) d) Adhérence et mobilité cellulaire II Signalisation cellulaire a) Introduction à la biochimie de la transduction du signal (kinases/phosphatases, messagers secondaires) b) Échange d’informations avec l’environnement (récepteurs, messagers) c) Intégration du signal et réaction cellulaire (protéines G, tyrosine kinases, MAPK, échelle de temps, localisation subcellulaire) III Devenir des cellules a) Cycle cellulaire et son contrôle b) Mort cellulaire (apoptose,nécrose) Les TP couvrent les techniques suivantes: Culture cellulaire (cellules mammifères) / Transfection / Observation de la localisation sub-cellulaire de protéines-GFP / Test de viabilité cellulaire / Analyse quantitative d’images ou vidéos sur PC avec le logiciel ImageJ

Pré-requis obligatoires

Ceux de L1 et L2

Pré-requis recommandés

Semestre 1 (L3S5)

Bibliographie, lectures recommandées

Livres de biologie cellulaire tel que « Alberts et al., Biologie Moléculaire de la cellule » (certains chapitres)

Modalités d'organisation et de suivi

Les cours et les TD sont intercalés. Les TP sont concentrés sur 3 jours. Un compte rendu de TP est à rendre à l’issu de ceux-ci.

Compétences à acquérir

OAV1. S'initier à l'analyse de séquences génomiques et à la phylogénie moléculaire. OAV2. Représenter et manipuler les structures 3D des protéines. OAV3. Intégrer des données de natures différentes (séquences nucléiques, protéiques et structures protéiques). OAV4. Associer bioinformatique génomique et bioinformatique structurale pour élucider la fonction d'un gène. OAV5. Identifier les différents champs de biologie dans lesquels la bioinformatique est utilisée.

Description du contenu de l'enseignement

La bioinformatique est une discipline qui consiste à mettre en application des outils informatiques pour organiser, analyser, comprendre, visualiser et stocker des informations, en relation avec des macromolécules biologiques. C’est une discipline en constante évolution, en fonction de l’avancement des connaissances en biologie. Cet enseignement a pour objectif de présenter différentes utilisations et applications de la bioinformatique en sciences du vivant. Nous verrons ainsi qu’il n’existe pas « une » bioinformatique, mais plutôt « des » bioinformatiques. Ces bioinformatiques dépendent 1) des contextes disciplinaires dans lesquelles elles sont pratiquées (informatique, mathématiques, statistiques ou biologie), 2) requièrent des compétences techniques diversifiées (utilisation de logiciels existants, création de programmes informatiques originaux) et 3) de l’échelle à laquelle les objets biologiques sont étudiés (étude des propriétés individuelles ou bin des propriétés globales des systèmes).

Pré-requis recommandés

Semestre 1 (L3S5)

Bibliographie, lectures recommandées

https://www.bioinformaticsalgorithms.org/lecture-videos

Compétences à acquérir

Les objectifs d'apprentissage visés sont les suivants : OAV1. Expliquer les rôles des principaux acteurs moléculaires et cellulaires du système immunitaire :

• Mémoriser les types de cellules du système immunitaire.
• Comprendre le principe de distinction entre le soi et le non soi et la notion d'antigène.
• Identifier les mécanismes d'action de l'immunité innée et de l'inflammation.
• Expliquer la diversité et la spécificité des récepteurs aux antigènes des lymphocytes (BCR et TCR).
• Énumérer les types d'anticorps, leurs propriétés et leur mode de production.
• Comprendre les rôles des anticorps dans les réponses immunitaires.
• Illustrer le lien entre un antigène, une classe d'anticorps, leurs récepteurs cellulaires, les actions cellulaires et la nature de la réponse immunitaire.
• Décrire le principe de la présentation d'antigène, les acteurs et les mécanismes moléculaires.
• Illustrer le lien entre la source d’un antigène, son mode de présentation aux lymphocytes T et la réponse immunitaire initiée.
• Expliquer les rôles des lymphocytes T dans les réponses immunitaires à l’aide d’exemples.
• Identifier les mécanismes d'une réponse immunitaire en fonction de la nature de l'antigène.

OAV2. Expliquer les cycles de vie des virus animaux et leurs interactions avec l’hôte :

• Définir les composants d’un virus et expliquer les structures des virus.
• Expliquer les principes de classification des virus.
• Énumérer et décrire les différentes étapes des cycles viraux à l’aide d’exemples.
• Expliquer et comparer les stratégies de réplication virale selon la nature du génome viral.
• Décrire des stratégies virales pour échapper aux facteurs immunitaires et cellulaires de l'hôte (à l'aide d'exemples).
• Décrire les stratégies de vaccination et les principes d’action de molécules antivi rales.
• Expliquer comment les virus peuvent être utilisés comme outils pour étudier des processus biologiques ou en thérapie (ex : transfert de gènes, virus oncolytiques).
• Décrire et interpréter de façon critique des données expérimentales liées à l’étude des cycles viraux : études des mécanismes d’entrée virale, identification d’un nouveau virus, interactions virus-hôte.

OAV3. Expliquer et choisir des méthodes d'expérimentation en immunologie et virologie

• Analyser des données de cytométrie en flux et tirer une conclusion pour un cas clinique.
• Réaliser une titration d’anticorps par une méthode de référence, analyser les données et tirer une conclusion.
• Présenter des expériences d'immunologie dans leur contexte, avec leur méthodologie et conclusions.
• Identifier les applications expérimentales des anticorps.

Description du contenu de l'enseignement

L’objectif de cette unité d’enseignement est de délivrer un enseignement intégré d’Immunologie et Virologie en donnant aux étudiants les connaissances de base dans ces deux domaines. L’étude des principaux éléments du système immunitaire et l’analyse des mécanismes effecteurs de la réponse immunitaire seront présentées. Les concepts généraux de virologie seront abordés en mettant en lumière les interfaces avec la biologie cellulaire, la biologie moléculaire et l’immunologie. Les cours magistraux (20H) seront présentés en deux grandes parties et illustrés par les TD (16H) et les TP (9H) : Immunologie :

• Le système lymphoïde (cellules, organes lymphoïdes, lymphe)
• Antigène, anticorps et lymphocytes B (anticorps, BCR…)
• Complexe majeur d’histocompatibilité et présentation de l’antigène
• Lymphocytes T (TCR et activation)
• Effecteurs lymphocytaires (activité cytotoxique/helper, coopération)
• Immunité innée et inflammation

Virologie :

• Introduction générale : structure et classification des virus, cycle viral
• Stratégies de réplication virale
• Interaction virus – cellule hôte (entrée des virus dans la cellule, utilisation du cytosquelette, sortie des virus de la cellule)
• Interactions virus – système immunitaire : mécanismes d’échappement immunitaire
• Virologie appliquée

Deux séances de travaux pratiques permettront aux étudiants de manipuler des outils de base en immunologie et virologie : TP1 Cytométrie en flux (3H) : analyses de données par ordinateur. TP2 ELISA (6H) : détection d’anticorps antiviraux à l’aide d’outils immunologiques.

Pré-requis recommandés

Semestre 2 (L3S6)

Bibliographie, lectures recommandées

"Les bases de l'immunologie fondamentale et clinique", ed. Elsevier Masson, 4ème édition (2013 - version française de la 3ème édition en anglais). "Basic Immunology : Functions and Disorders of the Immune System", ed. Saunders, 4th edition (2012). "Principles of Virology", ed. American Society for Microbiology; 4ème édition (2015)

Modalités d'organisation et de suivi

Au cours de chaque séance de TD (x8), 30 minutes seront consacrées à des exposés réalisés par les étudiants. Ces exposés, préparés en binôme ou trinôme, porteront sur des techniques couramment utilisées en immunologie et virologie. Chaque séance de TP (x2) fera l'objet d'un compte-rendu dans lequel il est attendu une analyse critique des données expérimentales. Au cours du semestre, des questionnaires en ligne de type QCM et/ou QROC pourront être proposés aux étudiants pour leur permettre de tester les connaissances acquises.

Compétences à acquérir

Au terme de cet enseignement, l’étudiant ou l'étudiante sera capable de : OAV1. Décrire et comparer les grandes étapes du développement chez différentes espèces modèles (Drosophile, Xénope, Poulet, Arabette). Utiliser les approches de biologie évolutive du développement (évo/dévo) pour expliquer l’apparition et/ou l’évolution de caractères clés au sein des métazoaires et des plantes à fleurs (gènes homéotiques). OAV2. Décrire et expliquer, à différentes échelles et chez différents modèles (vertébrés et plantes à fleurs), le principe des inductions embryonnaires (mise en place des grands axes, segmentation et régionalisation de l’embryon). Expliquer la notion d’information de position, de centre organisateur, et de contrôle spatio-temporel. Illustrer, à l’aide de 2 exemples, la régionalisation tissulaire chez les animaux (induction du tissu neural et mise en place du bourgeon de membre). OAV3. Décrire de façon intégrée les mécanismes moléculaires impliqués chez les végétaux dans le maintien des cellules souches au sein des méristèmes apicaux. Détailler les caractéristiques des voies de signalisation du développement post-embryonnaire végétal vues en cours : signaux hormonaux et environnementaux (lumière). OAV4. Décrire les techniques couramment utilisées en biologie du développement (greffe, ablation, hybridation in situ, immuno-détection, détection de gènes rapporteurs, fusions protéiques, marqueurs fluorescents) et choisir la/les techniques appropriées pour répondre à des questions de développement. Utiliser les bases de données du NCBI et des outils simples d’analyse de séquence pour construire la structure de l’unité de transcription d’un gène eucaryote. OAV5. Appliquer un protocole expérimental pour réaliser, à l’aide d’outils appropriés, des observations et/ou des mesures. A nalyser, interpréter et discuter les résultats obtenus. Rédiger un compte-rendu écrit suivant le format d’un article scientifique. OAV6. Décrire et interpréter des résultats expérimentaux, modéliser une cascade de régulation génétique sous forme de schémas, dans le contexte d’un organisme en développement, en tenant compte de l’espace et du temps. Formuler des hypothèses à partir de ces analyses et proposer des expériences permettant de tester ces hypothèses. OAV7. Concevoir un protocole expérimental visant à identifier les séquences régulatrices d’un gène de développement.

Description du contenu de l'enseignement

Cette UE a pour objectif : 1. D’acquérir des connaissances sur les processus fondamentaux du développement à l’échelle moléculaire, cellulaire et de l’organisme chez les animaux et les végétaux. 2. De comprendre les approches génétiques et moléculaires utilisées pour mieux appréhender ces mécanismes. 3. De connaître et maîtriser certains des outils expérimentaux utiles dans ce domaine. Programme détaillé : Cours (18h30) :

• Développement animal – Modèle Drosophile (7h30)
• Développement animal – Modèle Vertébrés (4h30) + quizz (30 min)
• Développement végétal – Modèle Plantes à fleurs (6h)

TD (18h) :

• Techniques/Méthodologies appliquées à la biologie du développement
• Bioinformatique
• Analyse de profils d’expression de gènes au cours du développement embryonnaire précoce
• Réseau génétique et segmentation moléculaire
• Enhancers et contrôle spatial de l’expression de gènes
• Dissection de séquences régulatrices
• La régionalisation du système nerveux embryonnaire
• Mise en place du bourgeon de membre
• Approches Evo/Devo : étude des gènes homéotiques
• Différenciation cellulaire chez les végétaux
• Photomorphogenèse

TP (8h30) :

• TP-BA (2h) : Analyse phénotypique d’une perte de fonction hunchback
• TP-BV1 (3h30) : Effet de la lumière et de la température sur le développement précoce d’Arabidopsis thaliana – mise en place des expériences
• TP-BV2 (3h) : Effet de la lumière et de la température sur le développement précoce d’Arabidopsis thaliana – mesures et analyse des résultats

Pré-requis obligatoires

Pré-requis obligatoires :

• Rappeler l’organisation d’un animal et d’un végétal à différentes échelles (L1S2).
• Décrire les grandes étapes de leur développement embryonnaire et post-embryonnaire (L2S4).
• Différencier quelques modalités de morphogenèse à l’échelle cellulaire : division cellulaire, migration, expansion cellulaire, différenciation (L2S4).
• Décrire la structure et l’expression d’un gène eucaryote en identifiant les différents niveaux de sa régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle (L1S1, L2S4 et L3S5).
• Décrire une voie de signalisation impliquant les étapes ligand-récepteur-second messager-réponses cellulaires (L2S4 et L3S5).

Pré-requis recommandés

Semestre 2 (L3S6)

Modalités d'organisation et de suivi

L’UE est organisée en 3 blocs thématiques : 1) Développement animal – Modèle Drosophile, 2) Développement animal – Modèle Vertébrés, et 3) Développement végétal – Modèle Plantes à fleurs. Chaque bloc comporte une partie de cours, complétée par plusieurs TD visant à illustrer les connaissances théoriques sur des exemples précis, et des TP. Un quizz sur la gastrulation aura lieu au début de la partie Modèle Vertébrés, de façon à vérifier les acquis sur ce point, avant de passer au développement du système nerveux. L’évaluation de l’UE comporte 2 comptes rendus de TP notés, 1 exercice noté, et une note d’examen écrit terminal. L’examen écrit porte sur toutes les notions vues au cours de l’UE (cours, TD et TP).

Compétences à acquérir

At the end of this course, the student will be able to : OAV1. Remobilise the notions of Mendelian and bacterial genetics. OAV2. Distinguish the different types of DNA lesions, their origins and differentiate the main DNA repair mechanisms. Deduce their impact in the emergence of mutations. To explore the relationship between the molecular nature of a mutation and the associated phenotype (heat sensitivity, cryosensitivity, loss/gain of function, polar mutation). OAV3. Develop and exploit different strategies for isolating mutants. OAV4. Establish a Genetic Mapping. Calculate a genetic distance and be aware of the limits of the methods used (tetrad analysis, three-point test). OAV5. Explore the different gene interactions (exceptions to the functional complementation assay, epistasis, suppressions, synthetic aggravation). Formulate hypotheses regarding to the functional relationships that gene interactions imply in order to build gene networks. OAV6. Apply the notions acquired in formal genetics to human genetics by discussing the future challenges of medicine. OAV7. Communicate in English, using genetics as a subject of discussion.

Description du contenu de l'enseignement

This course aims at describing what genetical analysis can bring to the understanding of any biological question. Methods for genetical analysis in eucaryotes and procaryotes will be taught, as well as the specifics of Human Genetics. The following approaches will be taught: screens in model systems; the significance of exceptions to complementation assay; biological significance of loss- and gain-of-function mutants, haplo-insufficiency. Genetic interactions: 1- suppressors, molecular interactions, functional redundancy; 2- Additivity, synergy, synthetic phenotypes, co-lethality; 3- epistasis, mapping functional pathways. Human Genetics: simple and complex transmission of familial traits. Mapping, molecular markers, haplotyping, linkage analysis, sequencing. Mutaitons and polymorphism.

Pré-requis obligatoires

L2 level knowledge in formal genetics and Molecular Biology

Pré-requis recommandés

Semestre 2 (L3S6)

Modalités d'organisation et de suivi

Teaching is carried out through theoretical lessons concerning either revisions or new concepts. The tutorials are interspersed to reinforce and apply the concepts to specific exemples.

Compétences à acquérir

Version Française : À l’issue de cet enseignement, l’étudiant sera capable de : OAV1. Définir ce qu’est un opéron, un régulon, une mutation polaire et expliquer les conséquences d’une telle mutation sur l’expression de gènes organisés en opéron. OAV2. Expliquer et schématiser les processus de conjugaison bactérienne et de complémentation fonctionnelle par transformation. OAV3. Réaliser des tests de génétique bactérienne (par conjugaison et transformation bactériennes) pour identifier les gènes mutés, en choisissant judicieusement le génotype des souches/des plasmides à utiliser, en définissant les modes de sélection et en ayant au préalable réfléchi aux différentes étapes de mutagenèse par transposition mises en place pour obtenir des mutants, ainsi qu’aux cribles permettant d’isoler les mutants d’intérêt. OAV4. Analyser les résultats de conjugaison bactérienne et de complémentation fonctionnelle par transformation bactérienne, les interpréter et proposer des expériences permettant de tester les hypothèses émises. OAV5. Présenter sa démarche scientifique et discuter ses résultats de manière critique et argumentée, en utilisant le vocabulaire adapté en anglais. English Version : At the end of this course, the student will be able to : OAV1. Define what is an operon, a regulon, a polar mutation and explain the consequences of such mutation on the expression of genes organized into operons. OAV2. Explain and schematize the bacterial conjugation and functional complementation processes by transformation. OAV3. Carry out bacterial genetic tests (by bacterial conjugation and transformation) to identify mutated genes, by judiciously choosing the genotype of the strains/plasmids to be u sed, by setting out the selection methods and by considering beforehand the different stages of mutagenesis by transposition set up to obtain mutants, as well as the screens for isolating the mutants of interest. OAV4. Analyze the results of bacterial conjugation and functional complementation by bacterial transformation, interpret them and propose experiments to test the hypotheses. OAV5. Present its scientific approach and discuss its results in a critical and argumentative way, using the English appropriate vocabulary.

Description du contenu de l'enseignement

Version Française : Cette UE pratique enseignée en partie en anglais consiste à adopter une démarche de génétique formelle chez les bactéries, en s’appuyant sur un exemple de régulation génique impliquée dans le catabolisme du maltose. Les objectifs sont de caractériser phénotypiquement des mutants affectés dans le régulon maltose, de définir si les mutations engendrent un effet polaire ou non, et d’identifier le gène muté par une approche de cartographie génétique, en utilisant la conjugaison bactérienne et la complémentation fonctionnelle par transformation bactérienne. Cette UE pratique permet d’approfondir sous un angle expérimental, les notions abordées dans les Cours et TD de génétique bactérienne de l’UE "Genetics". English Version : This practical course taught partly in English consists in adopting a formal genetic approach in bacteria, using an example of gene regulation involved in the catabolism of maltose. The objectives are to phenotypically characterize affected mutants in the regulation of maltose catabolism, to define whether or not the mutations generate a polar effect, and to identify the mutated gene by a genetic mapping approach, using bacterial conjugation and functional complementation by bacterial transformation. This practical UE offers an experimental approach to the concepts discussed in the Courses and TD of Prokaryotic Genetics of UE "Genetics".

Pré-requis obligatoires

Version Française : Connaissances de base en Génétique, notamment conjugaison bactérienne, transformation bactérienne, et notions sur les éléments génétiques mobiles. Version Anglaise : Basic knowledge in Genetics, including bacterial conjugation, bacterial transformation, and notions on mobile genetic elements.

Pré-requis recommandés

Semestre 2 (L3S6)

Modalités d'organisation et de suivi

Version Française : L’enseignement s’articule autour de travaux pratiques qui sont complétés par des notions théoriques en rapport avec les expériences réalisées. En début de séance, des discussions de groupe en anglais permettent de faire le point sur l’avancée des expérimentations et sur l’analyse des résultats obtenus et d’établir la démarche scientifique à adopter pour avancer. Les étudiants sont ainsi formés aux techniques expérimentales et sont mis en situation de « Recherche ». Cet exercice permet de former les étudiants à la communication orale en anglais, et développe leur esprit de synthèse et leur esprit critique. Lors de la dernière séance, les étudiants devront également retrouver et proposer le protocole de mutagenèse et de sélection qui a permis d’isoler les mutants qu’ils ont étudiés, lors de discussions de groupe en anglais. English Version : The teaching is based on practical work which is complemented by theoretical notions related to the experiments carried out. At the beginning of each session, group discussions in English aims to evaluate the progress of the experiments and to discuss about the results obtained and to establish the scientific approach to follow in order to move forward. The students are thus trained in experimental techniques and are put in a "Research" situation. This exercise trains the students in oral communication in English, and develops their synthesis and critical thinking skills. During the last session, the students will also have to find and propose the mutagenesis and selection protocol that allowed them to isolate the mutants they have studied, during group discussions in English.

Compétences à acquérir

OAV1. Modéliser un phénomène biologique par des fonctions dépendantes du temps, en utilisant si nécessaire des équation(s) différentielle(s). OAV2. Résoudre mathématiquement des équations dynamiques simples. OAV3. Identifier mathématiquement et graphiquement les conditions d’équilibre d’un système d'équations différentielles. OAV4. Interpréter biologiquement l’étude mathématique d’équations dynamiques.

Description du contenu de l'enseignement

Outils mathématiques : 1- Études de fonctions, notion de dérivée, notion de limite, tracé de graphes de fonctions. 2- Résolution théorique de quelques équations différentielles simples suivie de l'apprentissage de la méthode de résolution qualitative (points d'équilibre, solution stationnaire, diagramme de phase) et application de cette méthode à des équations différentielles quelconques. 3- Résolution qualitative de systèmes de 2 équations différentielles (points d'équilibre, isoclines, diagramme de phase). Application à la modélisation en Biologie : Apprendre à écrire la ou les équations différentielles décrivant la dynamique d'un phénomène biologique (évolution d'une population, cinétique d'une réaction chimique, ...), étudier la ou les équations obtenues grâce aux outils mathématiques précédemment développés, interpréter biologiquement les conclusions mathématiques.

Pré-requis obligatoires

L1-L2 de biologie L'UE de mathématiques de L1

Pré-requis recommandés

Semestre 1 (L3S5)

Modalités d'organisation et de suivi

Cette UE se présente sous forme de cours intégré, les équations différentielles sont tout d'abord abordées par des enseignants mathématiciens et permettent aux étudiants de s'entrainer à la résolution d'equations différentielles. Dans un second temps, les séances de TD font intervenir des enseignants biologistes, ces séances ont pour but d'illustrer la diversité des problèmes biologiques pouvant être modélisés par des équations différentielles. Lors de ces séances, l'accent est davantage mis sur la modélisation d'un énoncé biologique en équation mathématique. Des feuilles wims et des rédactions d'exercices comptant pour le contrôle continu sont proposés tout au long du semestre (résoudre des équations et modéliser des problèmes biologiques). La partie biomaths peut faire fait intervenir un travail sous forme de projet à réaliser en petits groupes. La restitution de ce projet sous forme d'un oral constitue l'examen final.

Compétences à acquérir

À l’issue de cette UE, les étudiant·e·s seront en mesure de : OAV1. Définir et décrire les cycles biogéochimiques du C, N, P, O et de l’eau à l’échelle de l’écosystème et de la biosphère. OAV2. Décrire et expliquer les flux qui contribuent au bilan d’énergie d’un écosystème et de la terre. OAV3. Décrire les flux d’énergie et de matière au sein des écosystèmes et expliquer comment les facteurs abiotiques les impactent. OAV4. Décrire la formation et la structure d’un sol et son évolution ainsi qu’associer et nommer les communautés végétales aux différents types de sol. OAV5. Mobiliser des concepts et outils des mathématiques, de la physique et de la chimie dans le cadre des problématiques d’écologie des écosystèmes.

Description du contenu de l'enseignement

Dans le champ de l’écologie, cette UE est centrée sur les niveaux d’organisation biologique que sont les écosystèmes et la biosphère. L’objectif de cette UE est de présenter les concepts fondamentaux du fonctionnement des écosystèmes et de la biosphère, de définir et étudier les notions de flux de matière et d’énergie, de structuration des écosystèmes, de cycles des éléments (carbone, azote, phosphore et oxygène) et de l’eau, et de bilan énergétique. À l’échelle des écosystèmes, l’UE portera plus particulièrement sur la genèse des sols et les interactions sol – végétation. Ces concepts sont abordés en cours, par des travaux pratiques en salle de TP et lors de sorties sur le campus.

Pré-requis recommandés

Semestre 1 (L3S5)

Modalités d'organisation et de suivi

Les enseignements seront organisés en cours magistraux et travaux pratiques, ces derniers étant en relation avec les cours. Des fiches mémo des cours permettant de cibler les notions essentielles seront fournies aux étudiants. Quelques heures d’enseignement sont à faire en autonomie par les étudiants

Compétences à acquérir

Objectifs d’apprentissage visés : OAV1. Replacer les organismes photosynthétiques dans l’arbre du vivant et rappeler leur origine, énumérer les différents clades de plantes terrestres et décrire les relations phylogénétiques entre ces clades. OAV2. Observer et décrire la morphologie d’une plante ou d’une algue, et identifier le grand groupe auquel elle appartient d’après ses caractéristiques morphologiques ; schématiser son cycle de reproduction. OAV3. Décrire les différents systèmes de pollinisation et de dispersion (des graines). OAV4. Décrire les interactions mutualistes établies par les plantes au niveau de leur système racinaire. OAV5. Choisir des appareillages optiques et des outils de dissection adaptés, retranscrire des observations sous la forme de dessins et de schémas légendés pour expliquer le rôle des structures biologiques observées et les comparer entre elles. OAV6. Rechercher et synthétiser des données de la littérature pour produire une fiche descriptive d’une famille ou d’une espèce botanique et communiquer à l’oral, en lien avec un MOOC.

Description du contenu de l'enseignement

Programme de l'enseignement :

• Diversité et évolution des grands clades de plantes terrestres
• Synthèse comparée des cycles de reproduction
• Adaptations à la dispersion et la pollinisation
• Pourquoi/comment classer les plantes - aperçu des principales familles
• Interactions symbiotiques chez les plantes
• Origine et diversité des algues

Les grands chapitres du cours : Chapitre I – Les Bryophytes Chapitre II – Les Monilophytes et les Lycophytes Chapitre III – Les Gymnospermes Chapitre IV –Les Angiospermes IV – 1 – Morphologie et anatomie IV – 2 – Reproduction IV – 3 – Classification IV – 4 – Floristique Chapitre V – Les algues Chapitre VI – Les interactions symbiotiques Chapitre VII – Le MOOC Herbes Folles Chaque chapitre comporte une partie de cours et des travaux pratiques d’application .

Pré-requis obligatoires

Aucun pré-requis obligatoire. Connaissances générales sur les plantes conseillées.

Pré-requis recommandés

Semestre 1 (L3S5)

Bibliographie, lectures recommandées

Initiation à la botanique pour le grand public : les vidéos du MOOC Botanique de Tela Botanica https://www.youtube.com/playlist?list=PLCOZN0d_687cX1o6_hhjow9pRIIImipeP

Modalités d'organisation et de suivi

L'UE Botanique comporte 45 heures d'enseignement réparties entre des cours magistraux (18 heures) et des travaux pratiques (9 séances de 3 heures chacune). Elle est évaluée par un contrôle continu (30% de la note finale : interrogations de 10 minutes pendant les séances de TP 3, 5, 7, 9), un questionnaire sur le MOOC Herbes Folles (20% de la note finale) et un examen général portant sur l'ensemble du cours (50% de la note finale). Des quiz sont proposés pendant les cours ou les TP pour faire des points rapides sur les connaissances (auto-évaluation). Des points presse sont proposés pendant les cours et les TP pour faire le lien entre l'actualité scientifique et le chapitre traité.

Compétences à acquérir

OAV1. Acquérir des connaissances fondamentales sur l’organisation structurale des macromolécules biologiques. OAV2. Connaître les bases du fonctionnement des protéines et enzymes. OAV3. Consolider les bases de génétique et de biologie moléculaire. OAV4. Acquérir les outils associés à l’étude du polymorphisme moléculaire.

Description du contenu de l'enseignement

- Organisation, expression des génomes, transgénèse et détection d’OGM - Transmission héréditaire : phénotypage et génotypage moléculaire - Le polymorphisme moléculaire et son exploitation en génétique et biotechnologies - Bases des structures des protéines - Méthodologies pour étudier les protéines et les acides nucléiques - Quelques exemples de classes de protéines : structurales, membranaires, enzymes

Pré-requis recommandés

Semestre 1 (L3S5)

Compétences à acquérir

OAV1. S'initier à l'analyse de séquences génomiques et à la phylogénie moléculaire. OAV2. Représenter et manipuler les structures 3D des protéines. OAV3. Intégrer des données de natures différentes (séquences nucléiques, protéiques et structures protéiques). OAV4. Associer bioinformatique génomique et bioinformatique structurale pour élucider la fonction d'un gène. OAV5. Identifier les différents champs de biologie dans lesquels la bioinformatique est utilisée.

Description du contenu de l'enseignement

La bioinformatique est une discipline qui consiste à mettre en application des outils informatiques pour organiser, analyser, comprendre, visualiser et stocker des informations, en relation avec des macromolécules biologiques. C’est une discipline en constante évolution, en fonction de l’avancement des connaissances en biologie. Cet enseignement a pour objectif de présenter différentes utilisations et applications de la bioinformatique en sciences du vivant. Nous verrons ainsi qu’il n’existe pas « une » bioinformatique, mais plutôt « des » bioinformatiques. Ces bioinformatiques dépendent 1) des contextes disciplinaires dans lesquelles elles sont pratiquées (informatique, mathématiques, statistiques ou biologie), 2) requièrent des compétences techniques diversifiées (utilisation de logiciels existants, création de programmes informatiques originaux) et 3) de l’échelle à laquelle les objets biologiques sont étudiés (étude des propriétés individuelles ou bin des propriétés globales des systèmes).

Pré-requis recommandés

Semestre 1 (L3S5)

Bibliographie, lectures recommandées

https://www.bioinformaticsalgorithms.org/lecture-videos

Compétences à acquérir

OAV1. Modéliser un phénomène biologique par des fonctions dépendantes du temps, en utilisant si nécessaire des équation(s) différentielle(s). OAV2. Résoudre mathématiquement des équations dynamiques simples. OAV3. Identifier mathématiquement et graphiquement les conditions d’équilibre d’un système d'équations différentielles. OAV4. Interpréter biologiquement l’étude mathématique d’équations dynamiques.

Description du contenu de l'enseignement

Outils mathématiques : 1- Études de fonctions, notion de dérivée, notion de limite, tracé de graphes de fonctions. 2- Résolution théorique de quelques équations différentielles simples suivie de l'apprentissage de la méthode de résolution qualitative (points d'équilibre, solution stationnaire, diagramme de phase) et application de cette méthode à des équations différentielles quelconques. 3- Résolution qualitative de systèmes de 2 équations différentielles (points d'équilibre, isoclines, diagramme de phase). Application à la modélisation en Biologie : Apprendre à écrire la ou les équations différentielles décrivant la dynamique d'un phénomène biologique (évolution d'une population, cinétique d'une réaction chimique, ...), étudier la ou les équations obtenues grâce aux outils mathématiques précédemment développés, interpréter biologiquement les conclusions mathématiques.

Pré-requis obligatoires

L1-L2 de biologie L'UE de mathématiques de L1

Pré-requis recommandés

Semestre 1 (L3S5)

Modalités d'organisation et de suivi

Cette UE se présente sous forme de cours intégré, les équations différentielles sont tout d'abord abordées par des enseignants mathématiciens et permettent aux étudiants de s'entrainer à la résolution d'equations différentielles. Dans un second temps, les séances de TD font intervenir des enseignants biologistes, ces séances ont pour but d'illustrer la diversité des problèmes biologiques pouvant être modélisés par des équations différentielles. Lors de ces séances, l'accent est davantage mis sur la modélisation d'un énoncé biologique en équation mathématique. Des feuilles wims et des rédactions d'exercices comptant pour le contrôle continu sont proposés tout au long du semestre (résoudre des équations et modéliser des problèmes biologiques). La partie biomaths peut faire fait intervenir un travail sous forme de projet à réaliser en petits groupes. La restitution de ce projet sous forme d'un oral constitue l'examen final.

Compétences à acquérir

OAV1. Définir les concepts fondamentaux en génétique des populations et en génétique quantitative et les illustrer. OAV2. Prédire l’évolution de la composition génétique d’une population en fonction des pressions évolutives et du régime de reproduction. OAV3. Construire une réponse rigoureuse et argumentée à une question posée. OAV4. Formuler des hypothèses crédibles et argumentées pour expliquer la composition génétique observée d’une population. OAV5. Traduire sous forme mathématique une problématique de génétique des populations puis la résoudre en mobilisant des outils mathématiques.

Description du contenu de l'enseignement

Définition des concepts fondamentaux de génétique des populations (pressions évolutives et régime de reproduction). Implication de ces concepts pour comprendre l’origine et la dynamique de la biodiversité et appréhender comment les mécanismes évolutifs rendent possible, mais aussi contraignent, l’adaptation des espèces aux changements de l’environnement. Définition des concepts fondamentaux en génétique quantitative. Illustration en biologie de la conservation, épidémiologie, génétique humaine et agronomie.

Pré-requis recommandés

Semestre 1 (L3S5)

Modalités d'organisation et de suivi

Les notions vues en cours seront travaillées en TD. Un TD en salle informatique, permettra de simuler l'évolution génétique d'une population. Des exercices wims seront à la disposition des étudiants pour pouvoir revoir les notions importantes en autonomie. Une visite au muséum national d'histoire naturelle sera organisée.

Compétences à acquérir

À l’issue de cette UE, les étudiant·es seront capables de : OAV1. Expliquer comment les interactions plurispécifiques structurent les communautés. OAV2. Montrer les liens entre structure des communautés et flux de matières et d’énergie en utilisant différentes approches (interaction entre organismes, isotopes stables). OAV3. Justifier comment la crise de la biodiversité affecte le fonctionnement des communautés et des écosystèmes. OAV4. Identifier les processus fondamentaux du fonctionnement des écosystèmes aquatiques de l’échelle des communautés à celle du bassin versant et réaliser un diagnostic de l’état d’un écosystème aquatique. OAV5. Mobiliser des concepts et outils des mathématiques, de la physique et de la chimie dans le cadre des problématiques d’écologie des communautés et des écosystèmes.

Description du contenu de l'enseignement

Les enseignements du module se repartissent en 22,5h de cours et 22,5h de TP. PROGRAMME : Liens structure des communautés et flux dans les réseaux trophiques (COURS 3h) Biogéo insulaire, compétition et prédation, réseaux trophiques, crise Biodiversité, écologie de la conservation (COURS 7,5h) Relations interspécifiques, foraging ecology, comportement prédation (COURS 3h) Écologie aquatique (COURS 3h, TP 3h) Isotopes stables (COURS 3h, TP isotopes stables et réseaux trophiques 3h) I2M2 (COURS 1,5h, TP 3h) Microbio (COURS 1,5h, TP 3h) Réponse fonctionnelle + dynamique des communautés (TP 6h) Bilan hydrique BV (TP 4,5h)

Pré-requis recommandés

Semestre 2 (L3S6)

Compétences à acquérir

OAV1. Reformuler un problème biologique en prenant en compte la dimension évolutive. OAV2. Savoir choisir les concepts évolutifs pertinents par rapport au problème à traiter. OAV3. Répondre à un problème biologique en utilisant l'information évolutive disponible. OAV4. Savoir apprécier les échelles de temps et replacer l’origine évolutive de grands groupes taxinomiques. OAV5. Comprendre la relation entre l'évolution et le développement : l'évo-dévo. OAV6. Comprendre la relation entre l'écologie, l'évolution et le développement : l'éco-évo-dévo. OAV7. Savoir construire, lire et interpréter un arbre phylogénétique d'espèces. OAV8. Savoir construire, lire et interpréter un arbre phylogénétique de gènes. OAV9. Savoir reconnaître des gènes homologues et déterminer s’ils sont des orthologues, paralogues ou ohnologues. OAV10. Comprendre et calculer le taux de substitutions au cours de l'évolution d'un gène. OAV11. Savoir identifier sur un arbre phylogénétique les homologies primaires et secondaires ainsi que les homoplasies. OAV12. Décrire les interactions durables entre organismes et leurs conséquences évolutives (coévolution, eusocialité). OAV13. Connaitre les grandes étapes de l'évolution de la lignée humaine et savoir les placer dans le temps. OAV14. Comprendre et expliquer l'origine de la diversité morphologique et culturelle chez l'homme. OAV15. Comprendre l'origine de la sexualité et ses différentes modalités.

Description du contenu de l'enseignement

Avec comme fil conducteur les relations phylogénétiques entre les taxons, la diversité biologique est mise en relation avec des mécanismes et des scénarios évolutifs. Les méthodologies propres à ce domaine sont d’abord vues : construction de phylogénies, analyse de caractères sur une base phylogénétique, concepts permettant de lier évolution moléculaire et phénotypique. Des exemples sont ensuite discutés en utilisant des supports écrits, des supports audiovisuels et de la recherche dans des bases de données.

Pré-requis recommandés

Semestre 2 (L3S6)

Compétences à acquérir

A l’issue de cet enseignement, l’étudiant sera capable de : OAV1: Comprendre un texte scientifique écrit en anglais et comprendre un texte oral. OAV2: Présenter des données scientifiques à l’écrit et à l’oral. OAV3 : Discuter en continu en anglais sur une thématique scientifique étudiée au préalable. OAV4 : Utiliser correctement les règles de grammaire et le vocabulaire de base de la langue At the end of this training, students will be able to: OAV1: Understand a scientific text written in English et understand a spoken text. OAV2: Present scientific data in written and oral form. OAV3: Discuss a previously studied scientific topic in English. OAV4: Use English grammar rules and basic vocabulary correctly .

Description du contenu de l'enseignement

tudiants en anglais scientifique. Le support principal utilisé pour y arriver est des articles d’intérêt pour les étudiants. Le développement des 5 compétences de communication en anglais, c’est-à-dire la compréhension écrite et orale, l’expression écrite, l’expression orale en continu et en interactions, seront abordées. This course aims to develop students' communication skills in English. The main way to achieve this are scientific articles of interest to the students. The development of the 5 communication skills in English, i.e. reading, listening, writing, speaking and interacting, will be covered.

Pré-requis obligatoires

niveau A2 en anglais

Modalités d'organisation et de suivi

Cet enseignement de communication scientifique en anglais est centré sur l’analyse d’articles scientifiques d’un niveau adapté aux étudiants de 3ème année de Licence. Les types de communication en anglais seront variés : lecture de documents, écriture de résumé scientifique sur un thème précis, présentation orale à l’aide d’un diaporama, discussion générale autour d’un thème donné. Les étudiants pourront aussi utiliser leurs compétences de communication pour écrire un CV et lettre de motivation pour la recherche d’un stage en milieu professionnel. This course in scientific communication in English focuses on the analysis of scientific articles at a level suitable for 3rd year undergraduate students. The types of communication in English will be varied: reading documents, writing a scientific summary on a specific subject, oral presentation using slides, general discussion on a topic. Students will also be able to use their communication skills to write a CV and cover letter to look for an internship.

Compétences à acquérir

• Lancer et structurer une idée en mode projet,
• Formuler un besoin à l’écoute d’un marché, en identifiant les facteurs clés de succès,
• Définir une démarche marketing,
• Définir et construire un business modèle,
• Présenter le sujet devant un jury.

Description du contenu de l'enseignement

Cet enseignement a pour objectif d’apporter aux étudiants les principales notions nécessaires à la création d’une entreprise/d’un labo en mode projet sur la base d’une idée initiée par leurs soins. Le projet est mené en équipe, avec comme fil conducteur, la clarification du besoin avec une étude de marché, l’identification des principaux acteurs, la construction du business modèle, la démarche marketing autour du produit ou du service et une présentation générale sous la forme d’un oral en groupe.

Attendus de l'UE Langue-Anglais3 : Niveau B2 minimum dans les 5 compétences linguistiques.

ANGLAIS DE SPÉCIALITÉ. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais2 tout en introduisant un travail sur la langue de spécialité (scientifique et/ou de l'entreprise) : on prolongera l'approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) à partir de thèmes choisis selon la filière (interaction à travers de documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur une problématique et un scénario de communication). La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours. Le travail se fera par groupes de niveau.

Compétences à acquérir

Cet enseignement permettra a` l'e´tudiant(e) de renforcer son socle de connaissances en biologie mais aussi de de´velopper son esprit de synthe`se et ses compe´tences en communication orale.

Description du contenu de l'enseignement

Cet unite´ aura pour but d'interroger les e´tudiants oralement sur le socle de leurs connaissances en biologie. Chaque e´tudiant(e) devra exposer l'e´tendue de ses connaissances sur une question en biologie vue lors du magiste`re ou bien normalement acquise les anne´es pre´ce´dentes. Il/Elle sera ensuite interroge´(e) par les enseignants.

Compétences à acquérir

• Mettre en place des méthodologies de travail informatique qui soutiennent la reproductibilité des analyses ;
• Collecter, stocker, annoter et nettoyer les données ; choisir les méthodes d’analyses des données pertinentes, interpréter les résultats.
• Utiliser les gestionnaires de versions de programme informatique (Git) ; Annoter ses analyses dans un codebook (Jupyter).

Description du contenu de l'enseignement

Au cours de cet enseignement les étudiants travailleront sur plusieurs cas d’étude, en relation avec la santé ou l’environnement. Les notions de cycles d’analyses et de reproductibilité seront discutées, au regard des enjeux actuels du « big data » en biologie. La pratique sera réalisée à l’aide du logiciel R.

Compétences à acquérir

• Identifier une idée collectivement ;
• Construire et défendre une idée en interne dans son groupe et en externe devant un jury ;
• Mesurer les impacts de l’idée sur la société ;
• Communiquer et convaincre oralement.

Description du contenu de l'enseignement

Au cours de cet enseignement les étudiants vont explorer l’éthique à travers les domaines de la science du vivant, de la vie en société, de l’entreprise. L’objectif est de les amener à formuler une démarche et un raisonnement structuré sur un sujet de société avec des impacts sur les domaines identifiés. En groupe, le but est de prendre position et de la défendre oralement devant un jury.

Compétences à acquérir

A l’issue de cet enseignement, l’étudiant sera capable de : OAV1 : Rechercher des informations scientifiques sur des problématiques sociétales. OAV2 : Exploiter ses connaissances scientifiques pour comprendre des problématiques sociétales OAV3 : Exercer son esprit critique OAV4 : S’investir dans une action collective. OAV5 : Travailler en groupe

Description du contenu de l'enseignement

Les étudiants vont choisir une action citoyenne qu’ils vont développer tout au long de l’année en utilisant leurs compétences et leurs connaissances scientifiques. L’objectif est de participer activement à des problématiques issues de nos sociétés et d’apprendre à suivre les contraintes posées par un travail en collectivité.

Modalités d'organisation et de suivi

En début d’année, les étudiants vont choisir une action citoyenne dans laquelle ils vont s’investir tout le long de l’année. Ces actions sont proposées soit par les enseignants soit par les étudiants. Il peut s’agir d’aide aux devoirs auprès de collégiens (en lien avec des associations telles que ZUPdeCO qui est soutenue par le Ministère), d’évènements de communication tels qu’une conférence ou un débat, d’actions scientifiques dans le cadre du rayonnement de l’université Paris-Saclay (par exemple iGEM, activité à la MISS, "Sciences pour tous", "Fête de la science"…).

Compétences à acquérir

• Comprendre les différentes facettes du métier de « data scientist »,
• Formuler une problématique scientifique d’intérêt et rechercher les données utiles pour l’étude de cette problématique,
• Comprendre les principes de bases de l’IA,
• Utiliser la visualisation de données et de l’infographie pour soutenir la réflexion scientifique.

Description du contenu de l'enseignement

Cet enseignement a pour objectif d’initier les étudiants aux problématiques actuelles de « science de données ». Différentes philosophies d’accès à l’information seront présentées et discutées (problématique de science ouverte). Des exemples tirés de la biologie seront recherchés pour illustrer les notions théoriques présentées en cours. Une discussion sera ouverte au sujet de l’utilisation des algorithmes d’intelligence artificielle pour les sciences de la vie et de leur potentialité.

Compétences à acquérir

Autonomie, gestion de temps et de moyens, re´daction de rapport et pre´sentation orale.

Description du contenu de l'enseignement

Le stage sera effectue´ dans un laboratoire de recherche ou une entreprise (secteur public ou prive´) sur des sujets de recherche fondamentale ou applique´e. La the´matique est choisie en fonction du projet professionnel de l'e´tudiant. Apre`s validation du sujet par le responsable, chaque e´tudiant sera suivi par un enseignant-re´fe´rent qui veillera au bon de´roulement du stage et participera au jury d'e´valuation du rapport et de la soutenance orale du stage. L'objectif est d'acque´rir, au travers de compe´tences nouvelles, une certaine spe´cificite´ qui pourra e^tre valorise´e dans la suite du cursus. Au cours de cette pe´riode, l'e´tudiant devra faire la preuve de son adaptabilite´ et des ses faculte´s a` re´pondre a` un besoin professionnel.