La cellule est l’unité structurale et fonctionnelle de tous les organismes vivants. Le but de ce cours est de décrire l’organisation et le fonctionnement de la cellule, ainsi que la façon dont un organisme complexe se construit à partir de ces briques élémentaires. Ce cours permet la découverte de la biologie cellulaire et de la biologie du développement, disciplines centrales des sciences de la vie, à l’interface avec de nombreux autres aspects de la biologie, mais aussi avec la physique, la chimie, l’informatique et les sciences de l’ingénieur.

Les principales thématiques abordées seront :

 

• l’organisation interne de la cellule (membranes, compartimentation, trafic)
• l’intégration de la cellule dans son environnement
• la multiplication et la mort cellulaire
• la construction d’un organisme multicellulaire complexe (apparition de types cellulaires différents, cellules souches, mise en place d’axes de symétrie et régionalisation, morphogenèse).

BIO451 constitue une base solide et conseillée pour les autres cours de biologie d’année 2 et 3. Il est complémentaire de BIO452, et il est de ce fait recommandé d’avoir suivi BIO452.

Langue du cours : Français
Credits ECTS : 5

 

 

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The cell is the basic structural, functional and biological unit of all known living organisms. This course will reveal the organization, functions and
dysfunctions of the cell. Bio451 provides a broad introduction to cell biology, a discipline central to life sciences, at the interface with many other
aspects of biology but also with physics, chemistry, computer and engineering sciences.
After a quick description of the molecular components essential to living cells and of the key steps leading to the emergence of life on earth, students
will discover the dynamic organization of the cell. How cells can assemble to form complex multicellular organisms will also be discussed. Finally,
emphasis will be placed on the regulation of cellular functions (multiplication, dead cell, cell migration) by their microenvironment. This course will end
on notions of Virology and Oncology, pathologies associated with disruption of cellular functions, and thus confront students with the crucial health
problem.

Requirements :BIO451 provides strong and recommended knowledge for other second and third year biology courses. It is complementary to BIO452, and having followed BIO452 is recommended.

Langue du cours : French
Credits ECTS : 5

L’expérimentationestau centre des progrès de la biologie. Elle permet de mettre des hypothèses de travail à l’épreuve. Grâce à des cycles hypothèse vérification affinement, on aboutit à des modèles prédictifs, malgré la grande complexité des objets étudiés : les êtres vivants. L’enseignement proposé prépare le futur ingénieur à mieux apprécier le potentiel et les limites de l’expérimentation en biologie.

Cemodule expérimental prolonge les cours de Biologie moléculaire et information génétique (BIO452 – P1) et Biologie cellulaire et développement (BIO451 – P2). Il sert également d’illustration aux cours de BIO431–Ecologie et Biodiversité et de BIO432-Biologie et pathologie humaine (P3).

En fonction du nombre d'élèves inscrits, les thèmes suivants pourront être ouverts:
Troissessionssontprogrammées au cours de l’année: (10 séances de 6 heures), voir livret des Modals X17

- Bioluminescence :  deux exemples  : la Méduse et la Luciole,
Certaines espèces ont la capacité d’émettre de la lumière. Ce phénomène, appelé bioluminescence, sert à l’animal d’élément d’attirance sexuelle ou de moyen de défense. Dans ce modal, on analysera le fonctionnement d’un système de bioluminescence, puis, grâce à des manipulations génétiques, on adaptera ce système pour en faire un puissant outil pour la biologie.

-Anticorps : de la défense immunitaire au diagnostique clinique :
Le but de ce sujet a pour objectif de caractériser les propriétés biochimiques des anticorps ainsi que d’illustrer de plusieurs exemples l’utilisation des anticorps en recherche et en diagnostic médical.

- Imagerie intracellulaire :
L'objectif de ce Modal est ainsi d'observer les différents composants du cytosquelette (microtubule et filaments d'actine) à l'intérieur de cellules humaines. Il est l'occasion d'introduire de multiples techniques en biologie cellulaire (culture de cellules
humaines, immunocytochimie, transfection), en microscopie et en modélisation numérique.

-Clonage :
Danscemodule expérimental, nous clonerons un gène eucaryote dans une bactérie, nous induirons son expression et purifierons la protéine ainsi produite. Enfin, un test enzymatique permettra de caractériser fonctionnellement la protéine purifiée.

Attention :
Sous réserve :
* Lors de l’inscription, les élèves peuvent choisir les expériences A ou l’expérience B (P1 ou P3). Pour le choix A, on ne peut garantir à un élève l'inscription pour un thème précis. La répartition des élèves se fait en fonction de l’offre et de la demande

Modalités d'évaluation : Rapport écrit et soutenance orale
Langue du cours : Français

 

L’expérimentationestau centre des progrès de la biologie. Elle permet de mettre des hypothèses de travail à l’épreuve. Grâce à des cycles hypothèse vérification affinement, on aboutit à des modèles prédictifs, malgré la grande complexité des objets étudiés : les êtres vivants. L’enseignement proposé prépare le futur ingénieur à mieux apprécier le potentiel et les limites de l’expérimentation en biologie.

Cemodule expérimental prolonge les cours de Biologie moléculaire et information génétique (BIO452 – P1) et Biologie cellulaire et développement (BIO451 – P2). Il sert également d’illustration aux cours de BIO431–Ecologie et Biodiversité et de BIO432-Biologie et pathologie humaine (P3).

En fonction du nombre d'élèves inscrits, les thèmes suivants pourront être ouverts:  voir livret des Modals X17

- Bioluminescence :  deux exemples  : la Méduse et la Luciole,
Certaines espèces ont la capacité d’émettre de la lumière. Ce phénomène, appelé bioluminescence, sert à l’animal d’élément d’attirance sexuelle ou de moyen de défense. Dans ce modal, on analysera le fonctionnement d’un système de bioluminescence, puis, grâce à des manipulations génétiques, on adaptera ce système pour en faire un puissant outil pour la biologie.

-Les anticorps : de la défense immunitaire au diagnostique clinique :
Le but de ce sujet a pour objectif de caractériser les propriétés biochimiques des anticorps ainsi que d’illustrer de plusieurs exemples l’utilisation des anticorps en recherche et en diagnostic médical.

- Imagerie intracellulaire :
L'objectif de ce Modal est ainsi d'observer les différents composants du cytosquelette (microtubule et filaments d'actine) à l'intérieur de cellules humaines. Il est l'occasion d'introduire de multiples techniques en biologie cellulaire (culture de cellules
humaines, immunocytochimie, transfection), en microscopie et en modélisation numérique.

 

-Clonage :
Danscemodule expérimental, nous clonerons un gène eucaryote dans une bactérie, nous induirons son expression et purifierons la protéine ainsi produite. Enfin, un test enzymatique permettra de caractériser fonctionnellement la protéine purifiée.

 

- Biologiesynthétic : P3

Lebutde ce Modal est l’étude et la fabrication d’oscillateurs génétiques synthétiques, c’est à dire des réseaux de gènes non naturels ayant un comportement oscillant.

- Modal : « Biodiversité :  P3
Ce Modal a pour objectif de caractériser les réseaux d’interactions entre plantes et pollinisateurs sur le campus de l’Ecole, afin de vérifier s’ils sont effectivement emboîtés et de comparer leur structure entre différents habitats naturels (par exemple prairie vs. milieu forestier).

Sous réserve : Attention :
* Lors de l’inscription, les élèves peuvent choisir les expériences A ou l’expérience B (P1 ou P4). Pour le choix A, on ne peut garantir à un élève l'inscription pour un thème précis. La répartition des élèves se fait en fonction de l'offre et de la demande.

Modalités d'évaluation : Rapport écrit et soutenance orale
Langue du cours : Français

Projet obligatoire sur les 2 périodes

Les projets seuls ou en binôme feront l'objet de discussions élèves-enseignants et seront associés l'un des modules suivis.
Les projets proposés par le Département de Biologie seront accessibles dans le PA BioInformatique.

- BIO511- Projet de recherche: La première option consiste en une activité de recherche dans un laboratoire. Dans la plupart des projets de cette option, une partie production de données sera suivie d’un partie d’analyses et de modélisation. Il s’agit d’une première initiation et prise de contact personnelle avec le monde de la recherche.

- BIO512-Projet bibliographique: Cette option consiste à élaborer une recherche bibliographique approfondie sur un sujet précis en rapport avec un des cours de  troisième année. L’objectif est d’être capable de présenter cette thématique de façon synthétique, accessible et pédagogique sous forme d’une présentation de type cours associé à un document écrit.
- BIO512- Projet élaboration de projet: Cette option consiste à élaborer une demande de financement pour un projet de recherche. L’objectif sera de définir, sur une des thématiques proposées en troisième année, une projet scientifique novateur et ambitieux, de le rédiger et l’exposer à l’oral.

Le but du projet de 3ème année est de démarrer un projet personnel autour d’une thématique de recherche en biologie en mêlant réflexion, analyse bibliographique et/ou expériences et analyses de données.  Le projet sera à réaliser seul ou en binôme (éventuellement plus mais il faudra alors une répartition très explicite des différentes tâches). Il sera à rattacher à un des enseignements de 3ème année que vous avez choisi afin que vous puissiez parler régulièrement de vos progrès et interrogations avec vos enseignants. Pour que ces projets soient couronnés de succès, ils est nécessaire qu’il y ait un réel engagement de votre part, tant dans le temps de travail qui devra y être consacré dès les premières semaines, que dans l’ouverture d’esprit  et la maturité dont vous devrez faire preuve, pour récupérer des sources d’informations diverses auprès de vos enseignants mais aussi des enseignants d’autres départements ou de chercheurs de la région. C’est en faisant vivre votre projet que vous apprendrez le plus.

Calendrier :
Une liste de projets et de sujets vous seront présentés lors de la Présentation en Septembre. A l’issue de cette journée, chaque étudiant devra avoir défini un projet, un sujet et/ou choisi une enseignant référent. Les projets et sujets présentés restent ouverts, ils ont pour objectif de vous donner des points de départ et de vous exposer les différents champs d’expertise des enseignants du département de biologie. Libre à vous de faire évoluer ces projets ou de discuter avec les enseignants pour en faire émerger de nouveaux qui vous tiennent à cœur, notre seul objectif étant de nous assurer que ces projets soient cohérents et réalisables pour que vous puissiez vous y épanouir pleinement.

Voici quelques thèmes possibles : 

- Ecologie et Evolution : Recueils et analyses de données écologiques et analyses de modèles populationnels. 

- Génomique, génétique, transcriptomique : utilisation de la révolution du séquençage pour étudier des génomes bactériens, des microbiotes, des modulations de l’expression des gènes.
- Biologie cellulaire, Optique et analyse d’images : Utilisation de la révolution en imagerie pour étudier des phénomènes cellulaires et les modéliser
- Biomécanique et Biophysique multi-échelles
- Biologie Synthétique et Systémique : Synthèse d’organismes modifiés, analyses de réseaux et bioinformatique, dossier éthique.

Modalités d'évaluation :
•septembre à fin février : déroulement du projet, une demi-journée par semaine en coordination avec votre tuteur.
• mi-décembre  soutenance intermédiaire organisée en fin de première période.
• mi-mars/fin mars: rédaction d'un bref rapport et d’une soutenance orale.

A part la limite de 10 à 15 pages, plus d’éventuelles annexes pour ceux qui le désirent, nous n’avons pas d’exigences particulières. Une présentation orale de 15 mn  (30 mn pour un binôme) sera suivie dune discussion de 15mn avec les coordinateurs et tuteurs du projet.

Langue du cours : Français
Credits ECTS : 8