v2.7.0 (3961)

Enseignement scientifique et technique - BIOTECH_UE_SCIOMIQ : Les sciences "omiques" : une révolution en biologie et biotechnologies

Descriptif

 L’avènement de la génomique a permis l’émergence d’une nouvelle ère de recherche fondée sur les sciences « omiques », qui contribuent actuellement aux avancées considérables menées dans la compréhension de la structure et du fonctionnement du vivant, dans son ensemble, et ce au niveau de tous les domaines des Sciences de la Vie (santé humaine et animale, microbiologie, génétique et biologie des plantes…).

 Les technologies « omiques » et l’émergence récente des nouvelles méthodes de séquençage à haut débit (NGS), de plus en plus puissantes, permettent de générer des quantités massives de données (« big data ») à des niveaux biologiques multiples : du séquençage des gènes à l’expression des protéines et des structures métaboliques, en allant même jusqu’au phénotypage. Ces données qui peuvent couvrir tout le fonctionnement des systèmes biologiques visent à apporter des connaissances sur la diversité, la présence et le rôle des organismes dans leur habitat, mais aussi à identifier les interactions qu’ils peuvent avoir entre eux et avec leur environnement. L’investigation de ces « big data » par des outils bioinformatiques performants s’inscrit comme de nouveaux outils de diagnostic pour de multiples secteurs de la recherche et de l’industrie. Ils apportent des informations précieuses et exhaustives, donnant accès à de nouvelles ressources d’intérêt. Par conséquent, les sciences « omiques » ouvrent des perspectives stratégiques d’avenir devenues incontournables en biologie mais aussi dans le développement des biotechnologies, notamment en termes d’innovation (ingénierie métabolique, stratégie de bio-remédiation, bio-préservation).

Objectifs pédagogiques

Les objectifs de l’UC sont d’acquérir et de maîtriser les aspects conceptuels de ces technologies « omiques », en y intégrant le concept des approches expérimentales telles que la métagénomique, métatranscriptomique, génomique comparative et génomique fonctionnelle, à travers des cours, conférences, travaux dirigés et une visite d'une plateforme dédiée aux NGS (Nouvelles générations de séquenceurs). 

36 heures en présentiel

Soit 9 heures de travail global estimé pour l’étudiant.

effectifs minimal / maximal:

8/25

Diplôme(s) concerné(s)

Parcours de rattachement

Pour les étudiants du diplôme Ingénieur AgroParisTech

aucun

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Pour les étudiants du diplôme Ingénieur AgroParisTech

Vos modalités d'acquisition :

Restitution orale (par binôme ou trinôme) d’une synthèse critique de publications concernant des études utilisant les données haut débit ; les thèmes concernés toucheront les domaines de la santé humaine, la biologie des plantes, les microorganismes, et les écosystèmes microbiens par des approches innovantes de méta « -omiques » pour des applications biotechnologiques dans les domaines concernés de la santé, l’agronomie, l’environnement, l’alimentaire et la chimie verte ou blanche.

▫ Compte-rendu individuel d’un mini-projet de bioanalyse concernant l’exploitation de jeux de données expérimentaux microbiens, par intégration des concepts et outils qui auront été préalablement développés en TD au cours de l’UC. Seront demandés à chaque étudiant : un assemblage de novo à réaliser à partir de fragments d’ADN séquencés (~250 pb) obtenus par la technologie NGS à l’aide d’outils mis à disposition sur le portail Galaxy de la plateforme bioinformatique Migale (Jouy-en-Josas), et une analyse comparative de données génomiques sur des voies métaboliques d’intérêt biotechnologique à effectuer à l’aide du pipeline d’analyse IMG/M (Integrated Microbial Genomes and Microbiomes, USA).

▫ Compte-rendu, par groupe de 5-6 étudiants, d’un colloque ou d’une visite, selon les années.

▫ Présence et participation seront également prises en compte dans la note finale de l’UC.

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 12
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 2 ECTS

Le coefficient de l'UE est : 2

Programme détaillé

Pour prendre conscience de l’importance et de l’utilité des analyses in silico, les étudiants seront initiés aux outils bioinformatiques (assemblage, annotation, recherche de fonctions, requête dans les bases de données de référence) dédiés à l’exploitation des données génomiques à travers d’un mini-projet sur des jeux de données expérimentaux. Une vision concrète des différentes facettes de la bioinformatique en appui à des programmes de recherche fondamentale et appliquée sera illustrée par une visite de plateforme dédiée à ces études (selon les années : à l’URGV de l’IPS2, au Génoscope d’Evry, à Métagénopolis de Jouy en Josas ou au Genopole de Pasteur à Paris) et par la participation au colloque « Cross disciplinary genomics » quand le calendrier le permet.

Mots clés

Génomique comparative, métagénomique, données massives, outils bioinformatiques, séquençage à haut débit, intérêts industriels

Méthodes pédagogiques

Cours, conférences, TD/TP, colloque et visite de plateforme NGS
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