Les théories de la biodiversité sont à l'interface entre l'écologie et l'évolution. Les processus qui interviennent dans la genèse et le maintien de la biodiversité sont présentés. Ces processus sont de nature génétique (sélection naturelle, mutation, dérive, systèmes de reproduction), macroévolutive (spéciation, extinction), et écologique (maintien du polymorphisme, structuration biogéographique, niche écologiques). Ces concepts sont abordés sous forme de modèles qui font intervenir la théorie des jeux, les modèles spatialement structurés, la génétique des populations et la dynamique des populations, mais aussi à l'aide d'étude de cas particuliers.
Ce cours traite aussi de l'application de ces théorie à la gestion de la biodiversité, au niveau populationnel (diminution de la variabilité génétique, réponse à la sélection et potentialités adaptatives) et des communautés écologiques (réponse de communautés à des changements climatiques ou autres, rôle d'assurance de la biodiversité).

Langue du cours : Français
Credits ECTS : 5

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Ecology and Biodiversity

The theories of the biodiversity lie at the interface between ecology and evolution. The processes underlying the origin and the maintenance of
biodiversity are presented. These processes are genetic (natural selection, mutation, genetic drift, systems of reproduction), macro-evolutionary
(speciation, extinction), and ecological (maintenance of polymorphism, biogeography, ecological niches). These concepts are approached in the form
of models using game theory, spatially structured models, population genetics and population dynamics, but also with the study of particular cases.
This course also presents applications of these theories to the management of the biodiversity, at the population level (reduction in genetic variability,
response to selection and adaptive potentialities

Level : UnderGraduate
Course Language : French

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’expérimentation est au 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.

Ce module 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:
Trois sessions sont programmées 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 :
Dans ce module 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’expérimentation est au 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.

Ce module 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 :
Dans ce module 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.

- Biologie synthétic : P3

Le but de 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