L3 - Biotechnologie-Métiers De L'enseignement

Cette EU se place comme la suite logique de l’UE de S4 (Base de la physiologie et de l’immunologie) et se propose d’approfondir les connaissances en immunologie fondamentale, appliquée et clinique. Nous aborderons aussi les notions d’immunologie « non conventionnelles » et nous développerons les stratégies d’immunothérapies innovantes. Cette UE abordera l’ensemble des thématiques liée à l’immunologie moderne et sera fortement orienté vers les aspects cliniques de cette discipline.

 Mots clés

Immunologie fondamentale, Immunité anti infectieuse, Immunothérapie, vaccination, Auto-immunité, Déficits immunitaires, Immunité anti cancéreuse, Immunité non conventionnelle

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La biologie moléculaire est à la fois un fascinant sujet d'étude en soi, mais elle fournit également aux autres disciplines de la biologie (biologie cellulaire, génétique, physiologie...) des outils fantastiques de modification et de quantification des gènes et de leurs produits.

L'UE approfondit la connaissance des mécanismes de l'organisation, du maintien, de la réplication et de l'expression (transcription, modifications post-transcriptionnelles, traduction) des génomes eucaryotes.

En particulier, seront explorées les propriétés des macromolécules porteuses d'information (ADN, ARN, protéines), et comment les transactions entre elles expliquent le fonctionnement des cellules eucaryotes et leur adaptation à l'environnement et au développement des organismes.

En parallèle, les principales techniques permettant de suivre ou modifier l'expression des gènes, ou d'étudier les mécanismes de cette expression, seront exposées en cours et approfondies en TD par l'analyse de résultats.

Ainsi, les TD abordent ces sujets sous forme (1) d'exercices amenant les étudiants à vérifier leur compréhension des savoirs décrits plus haut, et (2) d'expériences extraites d'articles scientifiques à analyser. Ainsi, les bases du raisonnement scientifique, et de l'analyse critique de résultats seront acquises et / ou approfondies.

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Cette unité d’enseignement aborde les différentes catégories de biotechnologies selon leur domaine d'application :

• Les biotechnologies végétales concernent l’agro-alimentaire et regroupent une série de technologies utilisant l’organisme des plantes et leurs cellules pour produire et transformer des produits alimentaires, des biomatériaux et de l’énergie mais aussi des protéines recombinantes à visée thérapeutiques

• Les biotechnologies animales concernent les domaines de la santé, du médicament, du diagnostic, de l'ingénierie tissulaire ainsi que le développement de procédés génétiques ou moléculaires ayant une finalité thérapeutique.
• Les biotechnologies microbiennes concernent l’utilisation de micro-organismes (virus ou bactéries) et leur culture au sein de l’industrie agro-alimentaire/pharmaceutique ou encore leur intérêt dans la protection de l’environnement.

L’enseignement proposé aux étudiants de la Licence 3 Sciences de la Vie est de leur permettre de découvrir ou d’approfondir leurs connaissances théoriques sur les différentes biotechnologies ainsi que de maitriser les outils/applications associés.

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Cette UE vise à approfondir les connaissances en microbiologie pour les étudiants qui souhaitent poursuivre leurs études dans cette discipline.

Elle abordera la génétique moléculaire appliquée aux procaryotes (éléments génétiques mobiles et résistance, CRISPR, système à 2 composants, quorum sensing, transferts horizontaux…) et les spécificités du métabolisme bactérien.

Des bactéries à morphologie particulière seront présentées.  

En virologie, la physiopathologie des infections virales, ainsi que la prévention et le contrôle des maladies virales seront présentés. Les mécanismes d'échappement au système immunitaire seront détaillés. Les mécanismes d'évolution des virus seront décrits et mis en relation avec l'émergence virale.

Le mode de vie parasitaire de certains microorganismes eucaryotes sera illustré par la description de leur développement intracellulaire obligatoire et les modifications de la cellule hôte induites par ces parasites.

L'UE abordera enfin la notion de microbiote et exposera les dernières données sur la nature du microbiote humain et son rôle sur la santé.

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Cette UE permet aux étudiant(e)s d’approfondir leurs connaissances du métabolisme. Cette UE permet d’appréhender une vision globale du métabolisme humain. Elle insistera sur les liens entre les différentes voies métaboliques. D’autre part elle montrera comme les différents tissus communiquent pour maintenir une homéostasie énergétique globale. Des dérégulations de ce métabolisme à l’origine de certaines pathologies seront présentées.

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Il s'agit d’une UE d'initiation aux métiers d'enseignement des biotechnologies permettant de préparer le stage d’observation en lycée technologique du semestre 6. Cette UE permet d’aborder des notions qui seront développées aux étudiants de Master MEEF (Métiers de l’Enseignement, de l’Education et de la Formation) Biotechnologies préparant le CAPET Biotechnologies option Biochimie Génie Biologique. Cette UE couplée à celle du stage en lycée du semestre 6 permet aussi d’aider l’étudiant au choix de l’orientation professionnelle.

Au cours des séances de cours/TD, plusieurs questions concernant l’enseignement et l’apprentissage des sciences et des biotechnologies sont abordées :

- Quels sont les principes, les outils et les méthodes pédagogiques utilisés dans la voie technologique ?

- Comment concevoir un enseignement en STL-Biotechnologies et en STS ?

- Comment sont structurés les programmes et les référentiels ?

- Quelles sont les modalités de l’évaluation certificative en cycle terminal et en STS ?

- Comment fonctionne un lycée d’enseignement général et technologique ?

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Bactériologie :

Au travers divers exemples les étudiants pourront mieux appréhender la notion de pouvoir pathogène en relation avec la virulence des bactéries. Les moyens et les mécanismes utilisés pour manipuler les cellules de l’organisme au niveau des muqueuses afin de pénétrer dans le milieu intérieur, c'est-à-dire le pouvoir invasif, seront abordés ainsi que la perception des signaux environnementaux et l’intégration de ces signaux afin de coordonner la réponse des procaryotes de manière à ce qu’ils adoptent un comportement de groupe. La description de quelques exemples de toxines et modulines en relation avec la colonisation et/ou l’invasion permettra de mieux comprendre les différences de stratégies entre les pathogènes procaryotes. Enfin on abordera la notion de microbiote et son influence sur le fonctionnement de l’organisme ainsi que son implication sur le développement de certaines pathologies.

Immunologie :

La partie Immunologie aborde les grandes lignes du fonctionnement du système immunitaire au cours de l’infection. Ainsi de la mise en place et du déroulement de la réaction inflammatoire  lors de  la reconnaissance des signaux du non soi par l'immunité naturelle (PRR-PAMP) jusque aux mécanismes d'activation des cellules et les réponses cellulaires engendrées  on pourra apprécier la diversité des possibilités offertes par les différents acteurs de l’immunité. De plus  la séquence d’événements conduisant à l’orientation de la réponse immune et de l’acquisition d’une protection durable lors de la phase adaptative permettra de mieux comprendre la stratégie vaccinale. Enfin l'immunité de la muqueuse intestinale sera abordée dans le contexte de la relation entre l’hôte et le microbiote

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L’UE de TP de biologie moléculaire vise à rendre autonomes les étudiants face à un protocole de biologie moléculaire et à les initier à la recherche pilotée par hypothèses. Les étudiants auront 6 jours pour répondre à une problématique biologique qui leur sera proposée. Ils pourront ainsi mettre en pratique, en conditions de laboratoire, une partie des techniques abordées dans leurs enseignements théoriques pour mieux les appréhender.

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Dans le cadre de cette UE les étudiants apprendront les principes expérimentaux basés sur la manipulation des acides nucléiques. Les CM seront articulés autour de deux axes majeurs :

1. Mise en place d’outils moléculaires (clonage, analyse des acides nucléiques, vectorologie) ii. Leurs applications (expression de protéines recombinantes, banque génomique, transgénèse, système CRISPR/CAS9 etc…) et réflexion sur la notion d’éthique en biologie.

Les TD se composeront de :

- Analyses d’articles présentant des problématiques à résoudre avec les acquis du cours. Les thématiques choisies feront, autant que possible, référence aux UE parallèles de la L3. Ses articles seront présentés par les étudiants sous forme d’exposés oraux par groupes de 3 à 4 étudiants à l’ensemble de la classe.

- Séances réservées à l’utilisation d’outils basiques de bioinformatique en salle informatique.

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L'enseignement a pour objectif de faire une revue des techniques moléculaires de l'identification permettant d'insister sur les biomarqueurs, les avancées sur les dernières générations de biomarqueurs et membranes sélectives ainsi que sur les nouvelles instrumentations.

Techniques de diagnostic moléculaire / approches massives.

Biosynthèse des récepteurs aux Ag des lymphocytes B et lymphocytes T 

Réactions antigène-anticorps 

Techniques immunologiques 

Principe du FACS

Protéomique , 2D, LC-MS, MS-MS. Dégradome…

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A partir d’un même génome, les différentes cellules constituant un organisme multicellulaire vont acquérir des devenirs cellulaires divers afin d’acquérir des fonctions cellulaires distinctes. Outre le génome, des régulations épigénétiques régissant le contrôle de l’expression du génome vont être cruciales dans l’établissement des phénotypes. L’objectif de ce cours est de transmettre les concepts et les méthodologies permettant l’étude de la transmission de l’information héréditaire via des mécanismes dits épigénétiques.

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Stage d’observation en lycée en STL-Biotechnologies et/ou STS de biologie appliquée sous la responsabilité d'un enseignant tuteur pédagogique de Biochimie Génie Biologique. Cette UE qui fait suite à l’UE de Pédagogie et didactique des biotechnologies permet d’avoir un premier contact avec les réalités du métier d’enseignant. Cette UE permet d’aborder des notions au cours du stage qui seront développées aux étudiants de Master MEEF (Métiers de l’Enseignement, de l’Education et de la Formation) Biotechnologies préparant le CAPET Biotechnologies option Biochimie Génie Biologique. Cette UE couplée à celle du semestre 5 permet aussi d’aider l’étudiant à son orientation professionnelle.
Les éléments recueillis dans le cadre du stage et leurs traitements donnent lieu à un rapport écrit et soutenu oralement à la fin du semestre.

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L'UE a pour objectif l’acquisition de connaissances de virologie fondamentale et appliquée, en privilégiant une vision intégrative de la discipline. Elle présentera les spécificités des interactions hôte-virus et la physiopathologie d'infections virales chez différents types d'hôtes (vertébrés/insectes/plantes). Elle abordera des aspects d'écologie virale, d'émergence et de risques associés pour la santé humaine et animale. Enfin, l'UE présentera les méthodes d'études utilisées en recherche, les outils de détection et de diagnostic virologiques, et les applications des virus en biotechnologies.

L’UE sera dispensée sous forme de cours magistraux, de travaux dirigés (analyses d'articles scientifiques d'actualité et présentations orales) et de travaux pratiques illustrant les enseignements magistraux et dirigés (amplification et purification de virus et quantification à l'aide de techniques de référence).

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