HELMo

UE 3LM01 Biotechnologie appliquée aux SBM

En pratique

  • Cette unité d'enseignement (UE) articule 4 activités d'apprentissage :
    • 3L010 Biotechnologie
    • 3L011 AIP séminaire 3
    • 3L012 Laboratoire de biotechnologie
    • 3L013 Génétique humaine
  • En 2023-2024, elle s'organise au premier quadrimestre et couvre 4 crédits (ECTS).
  • L'enseignement est principalement centralisé dans le campus : Sainte-Julienne
  • Attention, cette UE n'est pas remédiable d'une session à l'autre
  • Modalités d'enseignement
    • Auditoire
    • Groupe classe
    • Sous-groupe
    • Travaux pratiques dans un local équipé spécifiquement
    • en autonomie

Activité d’apprentissage

Les finalités de l'UE

Présenter quelques concepts de base de la génétique humaine et familiariser l'étudiant avec les techniques de biologie moléculaire. Comprendre les grandes étapes des protocoles expérimentaux de biologie moléculaire.
Connaitre les différentes étapes, les moyens et les enzymes pour réaliser la production de substances par les micro-organismes. 

Les contenus de l'UE

Les activités d’apprentissage de « Génétique humaine »,  et « Biotechnologie » permettent à l’étudiant de découvrir, d’un point de vue théorique, les concepts de base de la génétique, les principales techniques de biologie moléculaire ainsi que quelques méthodes de production de substances par les micro-organismes.
L’activité d’apprentissage de « Laboratoire de  biotechnologie »  permet à l’étudiant de réaliser le clonage d’un gène dans une bactérie (première étape de la production de substance par des bactéries).
L'activité d'apprentissage « AIP Séminaire 3 » initiera l'étudiant à la bioinformatique. Matière nécessaire et d'utilité certaine pour les biotechnologies.

Contenu pour « Biotechnologie » :

RECOMBINAISON GENETIQUE ET DOMAINES D’APPLICATION :

  • Recombinaison génétique in vitro ;
  • PCR classique et en temps réel ;
  • Vecteurs de clonage et vecteurs d'expression ;
  • Techniques d’introduction de l’ADN dans les cellules bactériennes ;
  • Production de substances immunogènes et de vaccins conventionnels, synthétiques à ARN et ADN .

Contenu pour « Laboratoire de biotechnologie »  :

Clonage d’un gène  de zébrafish :

  • Extraction d’ARN ;
  • RT-PCR ;
  • PCR ;
  • Ligation ;
  • Transformation bactérienne ;
  • Extraction d’ADN plasmidique ;
  • Digestion enzymatique de l’ADN ;
  • Q-PCR.

Contenu pour « AIP Séminaire 3 » :

  • Introduction à la bioinformatique: les arbres phylogénétiques.

Contenu pour « Génétique humaine » :

·        Les gènes eucaryotes : Structure et composition, Expression (et Régulation), Transmission et hérédité

·        La génomique, l'établissement des cartes génétiques et l'identification des gènes des pathologies

·        Les mutations : modifications de l’information génétique

·        Les marqueurs génétiques RFLP, SNP, mini-, micro-satellites, …

·        Exploration des maladies génétiques humaines

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

Au terme de l’UE et de manière autonome, l’étudiant :

  • Explique, à l’aide de schémas, les mécanismes de régulation de l'expression génique chez les procaryotes (régulation au niveau transcriptionnel (opéron lactose, tryptophane, arabinose)) et chez les eucaryotes (régulation tant au niveau transcriptionnel qu'au niveau post-transcriptionnel) ;
  • Identifie des mécanismes de modification de l'information génétique (mutations de l'ADN, mutations chromosomiques et génomiques, transposons, conjugaison bactérienne) ;
  • Illustre par un exemple comment il est possible de cartographier un gène sur un chromosome ;
  • Décrit comment des empreintes génétiques peuvent être réalisées ;
  • Cite les principes de la thérapie génique ;
  • Cite les réactifs nécessaires et au besoin, calcule leur concentration, pour réaliser une électrophorèse (sur gel d’agarose et de polyacryalmide), des blots (Southern, Western et Northern), une transformation d’organisme (E. coli, bactéries Gram-positives, cellules eucaryotes), une PCR ou une RT-PCR, une digestion d’ADN, des ligations entre des fragments d’ADN à bouts francs ou collants, une minipréparation de plasmide, le séquençage de l’ADN, la mutagenèse dirigée de l’ADN ;
  • Explique les techniques d’électrophorèse (sur gel d’agarose et de polyacrylamide), de blots (Southern, Western et Northern), de transformation d’organismes (E. coli, bactéries Gram-positives, cellules eucaryotes), de PCR ou de RT-PCR, de digestion enzymatique, de ligation entre des fragments d’ADN à bouts francs ou collants, de minipréparation de plasmides, du test blanc-bleu, de séquençage et de mutagenèse dirigée de l’ADN ;
  • Analyse des photographies de gel d’agarose ou d’électrophorèse et en déduit les résultats ;
  • Analyse des photographies de blots et en déduit les résultats ;
  • Calcul le Tm d’une sonde d’ADN ;
  • Détermine, à partir d’une série de données, la carte de restriction d’un plasmide ou d’un fragment linéaire d’ADN ;
  • Décrit les propriétés des plasmides et est capable de les représenter à l'aide d'outils bioinformatiques ;
  • Calcule la concentration d’une préparation plasmidique connaissant la valeur d’absorbance à 260 nm ;
  • Détermine si une préparation de plasmide est pure sur base des valeurs d’absorbance à 260 et 280 nm ;
  • Analyse, à partir d’images, les résultats d’un test blanc-bleu ;
  • A partir de gel de séquençage, détermine la séquence d’un fragment d’ADN ;
  • Décrit les différentes étapes et enzymes utilisées lors de la construction d’un plasmide recombiné ;
  • Décrit différents exemples de molécules d’intérêt produites par recombinaison génétique ;
  • Décrit les micro-organismes employés lors des recombinaisons génétiques ;
  • Décrit les différents types de vaccins ;
  • Réalise des exercices de construction de plasmides, d’analyses de gels d’agarose, de clonage ;
  • Retrouve la séquence d'un gène donné dans une banque de données ;
  • Réalise des alignements de séquences nucléotidiques à l'aide d'outils bioinformatiques.

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Méthode d’enseignement pour « Biotechnologie »  :

  • Cours ex cathedra illustré par un powerpoint ;
  • Réalisation d'un travail de groupe d'analyse bibliographique ;
  • Réalisation d’un exercice de bioinformatique ;
  • Réalisation d'exercices de biologie moléculaire.

Méthode d’enseignement pour « Laboratoire de biotechnologie » :

  • Manipulations  individuelles de biologie moléculaire, dans les laboratoires ;
  • Rédaction d’un rapport individuel.

Méthode d’enseignement pour « AIP Séminaire 3 » :

  • Cours ex cathedra illustré par un powerpoint ; 
  • Exercices réalisés lors d'une séance en groupe.

Méthode d’enseignement pour « Génétique humaine» :

  • Cours ex cathedra illustré par un powerpoint et des vidéos ;
  • Chaque chapitre est cloturé par des exercices d'application de la matière étudiée.

 

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

L'organisation de l'UE est bassée sur une exploration pratique, au laboratoire, de concepts et de techniques expliqués dans le cadre des cours. Il est essentiel de participer aux laboratoires et d'intégrer au rapport de laboratoire et à votre compréhension des manipulations, les concepts et explications complémentaires vus aux cours théoriques.

Travail Biotechnologies

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un travail. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. Elle se déroule à cours ouvert. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Rapport de laboratoire de biotechnologies

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un travail. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. Elle se déroule à cours ouvert. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Epreuve intégrée

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Règles de l’UE

Comment la note globale de l’UE est-elle déterminée ?

Explication de la pondération des différentes épreuves

Lors de la délibération, cette unité d’enseignement vaut 80 points (4 crédits*20) sur le nombre total de points du PAE de l’étudiant.

Pour réussir cette UE, il faut obtenir la note minimale de 10/20 de moyenne.

La présence aux séances de laboratoire de biotechnologie est obligatoire. En cas d’absence, la cote du rapport de laboratoire de biotechnologie sera pondérée par le nombre de présences aux séances.

La présence à l'activité d'apprentissage "AIP séminaire 3" est obligatoire. En cas d'absence, les 6H de cette activité ne seront pas valorisées dans le carnet AIP.

 Pour le calcul de la note globale de l’UE (/20), en janvier et en septembre, les trois épreuves de l’UE sont pondérées comme suit :

  • Rapports de laboratoire de biotechnologies : 7,5%
  • Travail Biotechnologies : 7,5%
  • Epreuve intégrée : 85% 

L'épreuve intégrée porte sur les activités de « Biotechnologies », « Laboratoire de biotechnologies » et « Génétique humaine»:

Quelles sont les informations administratives de cette UE ?