Post-concours (Semestre 2)

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2 UEs au choix

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Cette UE vise à renforcer et à illustrer les connaissances acquises dans l’UE «Molecular Bases of Infectious Diseases» par analyse de publications scientifiques sur des thématiques d’infectiologie. Les publications utilisant une variété d’approches moléculaires et cellulaires en Bactériologie, Parasitologie et Virologie (des plus classiques aux plus récentes) sont analysées avec les étudiants.

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La culture cellulaire est une technique de base dans les laboratoire et est en constante évolution. Il est important d’en connaître les fondements qui sont souvent mal connus alors qu’il s’agit d’une méthodologie incontournable en recherche et mais aussi dans l’industrie.

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Le programme propose une remise à niveau des connaissance et une étude approfondie des grands concepts et méthodologies de la biologie cellulaire, organisée autour de différents thèmes:

1.Cytosquelette:Introduction aux différents types de cytosquelette. Propriétés de polymérisation de l’actine et de la tubuline. Protéines associées au cytosquelette et régulant la polymérisation. Moteurs moléculaires. Principes de migration cellulaire.

2.Adhérence Cellulaire & Signalisation:Structuresadhésivescellule-cellule et cellule-matrice extracellulaire, leur organisationmoléculaire et dynamique. Fonctions et régulations durant le développement et la pathogénèse. Régulation par voies de signalisation. Mécanotransduction.

3.Adressage et trafic cellulaire: Ubiquitination et protéasome. Adressage vers les compartiments subcellulaires, voies d’endocytose et de sécrétion. Les bases moléculaires du transport vésiculaire, bourgeonnement, fusion, moteurs moléculaires. Signalisation dans le trafic membranaire, maladies génétiques liées au trafic et détournement par les pathogènes.

4.Cycle cellulaire:Introduction historique. Régulation moléculaire du cycle cellulaire. Le fuseau mitotique, dynamique des microtubules et moteurs moléculaires, mécanismes d’attachement des chromosomes, points de contrôle (checkpoints), régulation de la sortie de mitose et la cytokinèse. Dérèglements mitotiques associés aux cellules cancéreuses.

5.Cellules souches: différentiation cellulaire, toti-, pluri-etmultipotence, cellules souches embryonnaires, adultes et cancéreuses.

6.Mort cellulaire programmée: Apoptose, autophagie, nécrose. Étapes et modalités de l'apoptose, voies de signalisation impliquées. Rôle dans le maintien de l'homéostasie. Conséquences physiopathologiques d'une dérégulation de la mort cellulaire programmée.

Différents modèles d’étude sont présentés, afin d’introduire l’importance de l’apport de la diversité biologique dans la découverte des mécanismes cellulaires et moléculaires, ainsi que dans la compréhension des pathologies humaines.

The program offers a refresher of knowledge and an in-depth study of the major concepts and methodologies of cell biology, organized around different themes:

1. Cytoskeleton: Introduction to the different types of cytoskeleton. Polymerization properties of actin and tubulin. Proteins associated with the cytoskeleton and regulating polymerization. Molecular motors. Principles of cell migration.

2. Cellular Adhesion & Signaling: Cell-cell and extracellular cell-matrix adhesive structures, their molecular and dynamic organization. Functions and regulations during development and pathogenesis. Regulation by signaling channels. Mechanotransduction.

3. Addressing and cell traffic: Ubiquitination and proteasome. Addressing to subcellular compartments, endocytosis and secretion pathways. The molecular bases of vesicular transport, budding, fusion, molecular motors. Signaling in membrane trafficking, genetic diseases linked to trafficking and diversion by pathogens.

4. Cell cycle: Historical introduction. Molecular regulation of the cell cycle. The mitotic spindle, microtubule and molecular motor dynamics, chromosome attachment mechanisms, checkpoints, regulation of mitosis output and cytokinesis. Mitotic disorders associated with cancer cells.

5. Stem cells: cell differentiation, toti-, pluri-and multipotency, embryonic, adult and cancer stem cells.

6. Programmed cell death: Apoptosis, autophagy, necrosis. Stages and modalities of apoptosis, signaling pathways involved. Role in maintaining homeostasis. Physiopathological consequences of deregulation of programmed cell death.

Different study models are presented, in order to introduce the importance of the contribution of biological diversity in the discovery of cellular and molecular mechanisms, as well as in the understanding of human pathologies

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Cette UE est composée principalement de cours théoriques traitant des aspects moléculaires des maladies infectieuses (bactériologie, virologie, parasitologie)

Bactériologie : La nature des agents infectieux. Les méthodes d’études de la pathogénie (technologies d’études in vivo in vitro, in silico et post génomique) Les stratégies des bactéries pathogènes pour survivre dans les organismes  : Adhésion des bactéries aux cellules eucaryotes, variation antigénique et variation de phases, invasion des cellules eucaryotes non phagocytaires, mécanismes de résistance à la phagocytose, mécanismes de survie des bactéries dans les cellules phagocytaires, gestion de la perméabilité membranaire, systèmes de sécrétions bactériens (type I, II, III, IV, V, et VI), mécanismes d’acquisition du fer, exotoxines bactériennes, bio-films bactérien, exemples de régulations environnementales (Thermo-regulation, Quorum sensing…).

Parasitologie : Organisation et Physiologie cellulaire des pathogènes majeurs au sein des Eucaryotes unicellulaires parasites (invasion et modification de la cellule hôte ; particularités métaboliques et cibles thérapeutiques) ; Génétique et Biologie moléculaire (organisation du génome, variation antigénique) ; Physiopathologie et échappement à la réponse immunitaire

Virologie : Mécanismes moléculaire du cycle virale; Expression des génomes viraux ; Transformation par les virus ; Stratégie de réplication des virus ; Plasticité des génomes viraux ; Importance structurale des virus dans l’interaction avec l’hôte; 

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Teaching is done by teachers and/or researchers at the Faculties of Medicine, Sciences or Pharmacy, or at local research institutes.Course contents will be adapted to current scientific advances.

Teaching is organized in topics (lectures/tutorials, 4 to 5:30 hrs each);each includes an introduction and a seminar. In addition, for each topic, a group of students is in charge of presenting one or two recent scientific research articles.

Examples of subjects treated:

Immune adaptative responses, vaccination

Immune tolerance

Aging of the immune system

Metabolic regulation of the immune response

Immune response regulation by microbiota

Immune system-central nervous system interactions

Immunotherapy, therapeutic antibodies

The Unit is complemented by practical work by groups on a mini-research project that includes design of experiments, realization and analysis. Training is available in the use of flow cytometry data analysis software.Results are presented orally to the entire class.

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L’enseignement est réalisé par des enseignants-chercheurs des UFR de médecine, sciences et pharmacie. Il est organisé en 42 h de cours et de travaux encadrés répartis en 7 thèmes (voir Syllabus) comprenant 2 séries de présentations d’articles ; 1 première série sur des articles proposés par les intervenants de chaque thème traité. Une deuxième série sur des articles au choix des étudiants. Les étudiants organisent un mini-colloque en fin d’UE où les articles sont présentés. Ils rédigent des brèves de ces articles pour la revue Medecine-Sciences.

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L’UE abordera d’abord les principales voies de communications entre les cellules normales et les voies de transduction intracellulaires, rencontrées dans les mécanismes physiologiques et neurophysiologiques.Ainsi, les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) seront étudiés à savoir leur structure, fonction et modulations par des protéines d’interaction impliquée notamment dans le phénomène de désensibilisation. Les principales voies intracellulaires activées par les RCPGsmembranaires seront abordées (voies des MAPkinases, PI3kinase, etc...).

Ensuite, une part importante du cours portera sur le signal calcique et l’homeostasie du Ca2+; le Ca2+étant un signal ubiquitaire dans la signalisation cellulaire. L’homéostasie calcique sera étudiée notamment au cours de la réponse des lymphocytes après stimulation antigénique. Par ailleurs, la production des radicaux libres oxygénés, à l’origine du stress oxydant, est dépendante du Ca2+intracellulaire. Le rôle physiologique des radicaux libres sera abordé, ainsi que leur implication dans le stress oxydant. Dans ce contexte, les voies de protection contre le stress oxydant seront aussi étudiées.Le chapitre suivant abordera le système endocannabinoïde qui permet de récapituler tous les thèmes qui seront évoqués précédemment dans le cours. Le système endocannabinoïde est à l’origine de multiples régulations centrales et périphériques.

Enfin, deux autres thèmes seront abordés: la barrière hématoencéphalique qui permet d’évoquer la communication cellulaire de manière très intégrée entre deux milieux et la cellule -pancréatique dont l’activité est cruciale pour la régulation de la glycémie par la sécrétion d’insuline.

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