Profil CPES SV S5 profil Biologie des plantes

Cette UE est un module de spécialisation en Biologie Fonctionnelle des Plantes abordant les mécanismes à la base des grandes étapes de développement des plantes.

Elle s'appuie sur les connaissances provenant principalement de la plante modèle Arabidopsis thaliana et aborde d’un point de vue moléculaire, cellulaire et physiologique, les notions suivantes :

• Rôles et fonctionnement des principales phytohormones.
• Développement des gamètes mâles et femelles, fécondation.
• Développement de l’embryon, de la graine et du fruit.
• Fonctionnement des méristèmes racinaires et caulinaires (végétatif et floral).
• Architecture de la fleur.
• Mécanismes de développement adaptatif en réponse à des facteurs abiotiques : lumière, gravité, froid.

Certains aspects du développement seront également analysés dans une perspective évolutive en étudiant le rôle de gènes de développement dans la diversification et l’évolution de processus développementaux chez les plantes terrestres (évolution du système racinaire, de l'architecture florale, ...).

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Cet UE décrit la méthodologie suivie par les chercheurs en sciences de la vie afin de communiquer les résultats de leurs expériences, autant à l’écrit qu’à l’oral. L’anglais étant la langue commune des chercheurs internationaux, une grande partie de ce cours est enseigné dans cette langue.

La communication écrite est traitée à travers l’étude de la structuration (macro) d’un article de recherche ainsi que par une étude du processus de publication dans les journaux scientifiques. Plusieurs éléments de la structuration écrite (micro) sont examinés afin de comprendre les différences entre l’anglais scientifique et l’anglais littéraire : clarté, cohésion, cohérence.

Ces études sont complétées par un projet tuteuré durant le semestre pendant lequel les étudiants sont amenés à analyser un article de recherche récemment publié dans la littérature scientifique et de le retranscrire sous forme de présentation orale (conférence) en anglais.

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La bioinformatique est une discipline au carrefour de l'informatique, des mathématiques et des sciences de la vie. Elle repose notamment sur l'utilisation et le développement d'outils informatiques permettant d'analyser des données biologiques massives. A terme ces mégadonnées peuvent être organisées au sein de base de données interrogeables en ligne pour qu'un utilisateur puisse extraire des données pertinentes à une problématique biologique.

L'Unité d’Enseignement « Bioinformatique appliquée à la biologie de la plantes » a pour but de sensibiliser les étudiants à l'utilisation de bases de données et de proposer une première approche de l’exploration de données au travers du logiciel R.

La quasi-totalité des enseignements se feront sous la forme de cas pratiques en salle informatique en sous-groupe d'étudiants.

Dans une première partie, les étudiants apprendront les rudiments du langage informatique R permettant d'organiser et nettoyer leurs données brutes afin de les rendre pleinement exploitables pour des analyses ultérieures. Puis, ils devront apprendre à proposer des représentations graphiques explicites à partir de données biologiques. Une attention particulière sera donnée à la rédaction de scripts réutilisables et au choix des graphiques associés aux calculs en fonction de la question biologique.

Dans une seconde partie, les étudiants exploiteront des bases de données généralistes comme NCBI ou exclusivement consacrées à la plante modèle Arabidopsis (TAIR) pour réaliser des fouilles de données.

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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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La génétique fonctionnelle vise à mieux comprendre les relations entre le génotype et le phénotype. Ce cours intègre les différents aspects de l’analyse de la fonction des gènes et des génomes à l’échelle du génome entier par des approches in vivo, ainsi que la régulation transcriptionnelle et la régulation de l’expression des génomes eucaryotes. Le cours est illustré par des exemples concrets en génétique du développement dans des contextes physiologiques et pathologiques.

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