UEs S1 à choix

L'UE a pour but de présenter les technologies de génomique fonctionnelle en -omique, et d'exposer des exemples de questions biologiques qui peuvent être posées grâce à elles.Les cours sont assurés par des enseignants-chercheurs et des chercheurs.

This unit aims to present "omics" functional genomics technologies, and some biological questions that they can address.The lectures are given by both associate professors and researchers.

Introduction à la génomique fonctionnelle: approches, concepts et méthodes

An introduction to functional Genomics: approaches, concepts and methods

V. Coulon, UM / IGMM

Organisation des génomes / Genome organisation

Techniques de séquençage / DNA sequencing methodsL. Journot, IGF

Organisation 3D des génomes / 3D genome organisation J. Poli, UM / IGH

Organisation topologique et réplication des génomes / Genome topological organisation and replication-V. Coulon, UM / IGMM

Régulation spatio-temporelle de l'expression des génomes / Spatio-temporal regulation of gene expressionTranscriptionEpissage / Splicing-V. Coulon, UM / IGMM

ARN non-codants / non-coding RNAsV. Coulon, UM / IGMM

Interactomique / InteractomicsIan Robbins, UM / IGMM

Protéomique et pharmacogénomique / Proteomics and PharmacogenomicsC. Bécamel, UM / IGF

Modèles animaux / Animal Models

Utilisation de la souris en génomique fonctionnelle / Using Mice in Functional Genomics F. Poulat, IGH

La Drosophile en génomique fonctionnelle / Using Drosophila in Functional Genomics -F. Juge et S. Chambeyron, IGH

Analyse et présentation d'articles scientifiques/ Scientificarticles analysis and presentation(15min + 10 min de discussion par groupe de 3 étudiants)

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L’UE «Physiopathologie cellulaire et Cancer» a pour objectifde donner aux étudiantsun bagage de connaissances nécessaires au suivi du parcours «Cancer Biology» en M2. L’UE est organisée sous la forme de conférence avec une partie introductive suivie d’une partie sur les recherches actuelles dans les laboratoires. Les étudiants sont amenés à présenter un article scientifique à l’oral (en général par binôme).

The aim of the cellular pathophysiology and cancer teaching unit is to provide the scientific background necessary to follow the cancer biology M2 program.Each lecture is organized as a conference starting with a general introduction of the field and followed by a more specialized emphasis on research done in laboratories. Students have to prepare an oral presentation based on the analysis of a scientific article (generally in pair).

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-Une introduction générale de Biologie du développement

Comment les cellules construisent-elles un organisme animal pluricellulaire à partir d’un seul génome? Relation génotype/phénotype.

-Rappels d’analyse génétique

Nature des mutations(perte-de-fonction;gain-de-fonction), notion de «master gene», analyse clonale (génération de clones somatiques ou germinaux), notion d’autonomie cellulaire....

-Modèles et méthodes génétiques.

Etude des régions régulatrices, établissements de lignées transgéniques, enhancer trap, gènes rapporteurs (GFP, mCherry...) , organismes modèles (drosophile, c.elegans, souris ...).Utilisation des systèmes FLP/FRT, CRE-LOX, UAS-GAL4-GAL80, AttpP/B-PhiC31, CRISPR etc

-Information positionnelle, gènes à effets maternels et mise en place de l’assymétrie.

Modèles et mécanismes de l’information positionnelle =induction, expérience de Spemann et Mangold, centres organisateurs, notion de morphogène chez les invertébrés et chez les vertébrés

-Etablissement des axes: antéro-postérieur, dorso-ventral.

Cribles génétiques: gènes à effets maternels et gènes à effets zygotiques.La communication cellulaire et les voies de signalisation: dans l’établissement de l’axe dorso-ventral, dans la formation des membres, dans l’établissement du devenir cellulaire (quelques exemples: Système nerveux: processus d’inhibition latérale ...).

-La segmentation: les gènes gap, «pair rule» et de polarité segmentaire.

Segmentation chez les invertébrés et somitogenèse chez les vertébrés, aspects dynamiques (établissement et maintien).

-Signalisation et réseaux transcriptionnels

Régulations transcriptionnelles au cours du développement, les séquences régulatrices au cours de l’évolution, notion de réseaux géniques. Couplage transcription et voies de signalisation dans le destin cellulaire

-La mémoire des programmes transcriptionnel par mécanismes épigénétiques:

Les gènes homéotiques Hox et l’identité segmentaire.Notionsd’Evo-Devo.Les complexes Polycomb et Trithorax.

Implication de mécanismes épigénétiques au cours de la différenciation cellulaire

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Les comportements qu’ils soient déterminés par des processus conscients ou inconscients reposent sur des substratums neurobiologiques complexes.Ils sont en effet sous-tendus par des modifications moléculaires et cellulaires au sein du système nerveux modulant des réseaux neuronaux à l’origine de processus moteurs et émotionnels qui sont liés à la mémoire de l’individu. Ces processus sont fondamentaux pour permettre à l’organisme d’élaborer une réponse comportementale intégrée en étroite interaction avec son environnement assurant alors adaptation et survie de l’individu et de son espèce.

Les thèmes abordés dans l’UE Neurobiologie des comportements seront les suivants:

-Gène–comportement

La relation entre génotype et phénotype -Impact de l’environnement –Processus attentionnels/Planification du mouvement -Troubles du comportement (aspects génétique et environnemental)

-Mémoire et plasticité synaptique

Approches méthodologiques d’étude de la plasticité synaptique: électrophysiologie, optogénétique, modèles animaux, tests comportementaux-Facteurs régulateurs de la plasticité synaptique dont génétiques et épigénétiques-Relation plasticité/mémoire-Neurobiologie de la mémoire, de l’oubli et de la reconsolidation

-Neurobiologie des émotions

Substrats neurobiologiques des émotions -Fonctions des émotions -Désadaptation : Aspects pathologiques : Troubles émotionnels

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L’UE de neuropsychopharmacologie traite des mécanismes moléculaires, cellulaires et intégrés à la base du mode d’action des psychotropes en prenant pour exemple quelques pathologies (dépression, schizophrénie, anxiété,....). Elle vise à comprendre comment les principes de la pharmacologie se déclinent spécifiquement dans le cadre des troubles psychiques(par exemple pharmacodynamique, tolérance, dépendance physique, psychique,...). En se basant sur les avancées de la recherche en neurobiologie et leurs applications thérapeutiques médicamenteuses, l’UE vise à comprendre les concepts qui sous-tendent le traitement des troubles psychiatriques.

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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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1) Quel est le programme génétique qui sous-tend le développement du système nerveux? Ce cours met en évidence le type de décisions qui précisent progressivement le destin neural des cellules et assurent leur fonction nerveuse. Les différentes étapes considérées sont:

(i)la genèse du système nerveux

(ii)la spécification des neurones

(iii)la fonction nerveuse: guidance axonale et connectivité

(iv)le remodelage neuronal

2) Quels sont les interactions moléculaires, cellulaires et environnementales qui contrôlent le développement du système nerveux?

-La synaptogenèse et les grandes étapes du développement.

-Rôles des facteurs neurotrophiques

-Rôles de l’activité électrique

-Les périodes critiques

-Rôles des interactions neurones-cellules gliales.

-Cellules souches neuronales

3) Les pathologies du développement

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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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Physiologie neuromusculaire:

Muscle strié squelettique: La jonction neuromusculaire; Contraction/Relâchement musculaire; Myotypologie; Plasticité; Métabolisme musculaire.

Les maladies neuromusculaires:Causes; symptômes; diagnostic clinique (examens cliniques; examens de laboratoires): EMG, dosages sanguins, tests fonctionnels, etc.; dystrophies musculaires: myopathie de Duchenne; myopathie de Becker; dystrophie musculaire facioscapiohumérale (FSHD).Dystrophie musculaire facioscapiohumérale FSHD: modèle du poisson zèbre; modèle souris; modèles cellulaires; essais cliniques.

Physiologie respiratoire:

Physiologie respiratoire: Anatomie du système respiratoire; mécanisme de la respiration; les échanges gazeux; transport des gaz respiratoires par le sang; régulation de la respiration

Exploration respiratoire du petit animal: Pourquoi explorer la fonction respiratoire du petit animal ?Pléthysmographie; force contractile in vitro.

Explorations Fonctionnelles Respiratoires : réalisation et interprétation des explorations respiratoires enpathologie humaine; spirométrie : Niveau 1 et Niveau 2; capacité de diffusion pulmonaire; gaz du sang artériel; exploration spécifiques des muscles respiratoires; test de marche de 6 minutes; épreuve d’effort; explorations avec séjour en altitude.

Physiologie cardiovasculaire:

Rappels d’anatomie du cœur: dimension, situation et orientation; enveloppe du cœur; tuniques de la paroi du cœur; cavités et gros vaisseaux du cœur; trajet du sang dans le cœur; valves cardiaques; apport sanguin au cœur:circulation coronarienne; propriétés du tissu musculaire cardiaque.

Rappels de physiologie du cœur: régulation du rythme de base; système de conduction du cœur; modification du rythme de base: innervation extrinsèque du cœur; électrocardiographie; phénomènes mécaniques: révolution cardiaque; débit cardiaque; régulation du volume systolique; régulation de la fréquence cardiaque.

Rappels de physiologie vasculaire: anatomie du système circulatoire; système lymphatique; structure paroi vasculaire; pression sanguine; muscle lisse vasculaire et vasomotricité; la fonction endothéliale.

Fonction et dysfonctions vasculaires; exploration fonctionnelle: Mesure de Distensibilité Artérielle; mesure de la vitesse de l’onde artérielle; exploration pharmacologique de la vasomotricité endothélium-dépendante; exploration ultrasonographique; écho-tracking; échographie et échodoppler.

Comment évaluer la fonction vasculaire expérimentalement?Modèle d’anneaux isolés d’artères L’écho-Doppler cardiaque:un outil fabuleux en recherche clinique et expérimentale; Echographie: analyse anatomique et fonctionnelle»; Doppler: analyse des flux; Application aux modèles animaux.

Recherche translationnelle:exemple l’ischémie-reperfusion myocardique (infarctus du myocarde); Modèles animaux; cœur isolé perfusé (Langendorf); Cardiomyocytes isolés; Techniques de cardioprotections.

Endocrinologie: équilibre pondéral

Description du comportement alimentaire; Balance énergétique; Structures centrales de régulation de la prise alimentaire; Mécanismes régulateurs de la prise alimentaire; Les facteurs modulant l’appétit et la prise alimentaire; Bilan nutritionnel; Troubles du comportement alimentaire; Exploration fonctionnelle:impédancemétrie; DEXA (absorptionbi-photonique à rayons X); IRM; évaluation des dépenses: la calorimétrie.

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