Bio_52991_EP (BIO591) - Biologie et Ecologie

Le stage de Recherche ouvre les laboratoires de recherche fondamentale, biomédicale, ou appliquée (industrie pharmaceutique, biotechnologie) aux élèves tentés par un approfondissement en Sciences de la vie, que ce soit en microbiologie, en virologie, en immunologie, en neurobiologie, en embryologie, en biologie structurale, en biologie moléculaire, en biologie cellulaire, en bioinformatique, en écologie...

Les sujets de stages des années précédentes sont disponibles sur un espace de partage sécurisé sur le site internet de l’Ecole Polytechnique :
-Sujets de stages de recherche des années précédentes : (historique des X04 à X12) 
https://gargantua.polytechnique.fr/siatel-web/app/auth/login?auth=1/
Dossiers Mes documents/Rapports/Contenu général Rapports/SOI/X2004.....X2012

L'élève pourra, avec les conseils du coordinateur et de l’équipe enseignante, dessiner les contours thématiques de son stage, puis participer activement, grâce à la visite de laboratoires, à la définition ultime de son sujet de stage de Recherche.
Le stage de recherche scientifique en Biologie consiste en un travail de 16 semaines minimum en laboratoire. Ce stage peut avoir lieu dans un laboratoire du milieu académique ou dans un laboratoire d’entreprise. Les stages se déroulent en Province, à Paris ou en région Parisienne (CNRS, INSERM, Institut Pasteur, Institut Curie, INRA, CEA, Universités, ...) et à l'Etranger (Etats-Unis, Allemagne, Canada, Italie, Espagne, Japon, Portgal etc...)
En Sciences de la Vie, la recherche fait largement appel à la Physique, à la Chimie, aux Mathématiques Appliquées et à l'Informatique. Par conséquent, grâce à sa formation généraliste, même s'il n'a suivi qu'un seul des modules offerts par le département de Biologie en année 2, un élève sera apte à profiter d'un stage de Recherche en Biologie ou en Ecologie.

- Rapport Final : 
Nous aurons besoin d’une version électronique (au format pdf uniquement) de votre microthèse (vingt pages maximum tout compris) à transmettre par email. 
Les rapports peuvent être rendus en français ou en anglais, comme vous préférez. 
Vous ferez en sorte que ces documents  parviennent à Catherine MORAIS catherine.morais@polytechnique.edu, aux membres du jury, à l’enseignant référent de votre stage IMPERATIVEMENT cinq jours minimum hors week-end avant votre soutenance.
Cela ne pose aucun problème si l’un ou l’autre des documents transmis à l’X est rédigé en Anglais (rapport final et fiche d’évaluation transmise par votre directeur de stage). 
A part la limite de 20 pages, annexes incluses,  nous n’avons pas d’exigences particulières. Il s’agit d’un rapport scientifique classique, et votre laboratoire d’accueil vous conseillera utilement à ce sujet. En bref, le rapport doit introduire nom-prénom, promotion, le sujet en le situant dans son contexte, page de garde du rapport rédigée selon le modèle joint en annexe. Un résumé en français et en anglais OBLIGATOIRE d'une demi-page au maximum, le tout sur la même page, puis développer les résultats obtenus, et enfin les discuter.

Les références bibliographiques doivent également être indiquées suivant les normes courantes des articles de recherche.
Les matériels et méthodes utilisés doivent en outre être décrits.
Nous vous rappelons que le respect des échéances sera pris en compte dans la notation. 
PAS DE VERSION PAPIER DEMANDÉE

- Soutenance : La soutenance orale doit s’effectuer en présentiel at the École Polytechnique (defense in French or English). 
The organization of the defense is managed by the department (duration, jury, public, etc.) is managed by the department.

- Internship director invitation: 
Your internship director will be invited to participate in the defense. However, his presence at the defense is not obligatory.  Your internship director must IMPERATIVELY send us his/her assessment of the work carried out and the way in which it was carried out, by completing the evaluation form sent by the Department.  This assessment must be sent IMPERATIVELY three days before the defense, by e-mail to: Catherine MORAIS catherine.morais@polytechnique.edu, to the members of the jury, to the teacher responsible for your internship.

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Joint internships:
For students entering a double degree engineering course in the fourth year, the subject, the location of the internship, the terms of the intermediate follow-up and the defense jury are, in certain cases, defined jointly by those responsible for the internship. research of l’X and by teachers of additional diploma training.

Joint internships allow the student to implement, in a real setting, an experimental or theoretical scientific approach, while discovering one of the sectors covered by the additional training.

- Coordinator - Responsible:
Yves MECHULAM - Tel: 4885 - yves.mechulam@polytechnique.edu
- Department assistant:
Catherine Morais - Tel: 4025 - catherine.morais@polytechnique.edu

- Teachers: all members of the department

 

Course language: French

ECTS credits: 20

 

 

 

 

 

Course description:

Molecular biogeochemistry explores the interplay between the molecular constituents of living organisms and the biogeochemical processes occurring in the environment. This class will provide an overview of the essential concepts in biogeochemistry with an emphasis of processes occurring at the molecular level.  In addition, it will cover how natural and anthropogenic activities impact the molecular transformations of elements like carbon, nitrogen, and sulfur in various environmental domains, such as soil, water, and air, integrating principles from biology, chemistry, and geology to unravel the intricate connections between the molecular biology of organisms and the broader biogeochemical cycles in Earth's ecosystems. We will examine, by delving into scientific literature found in peer-reviewed journals, the molecular aspects of production and degradation of natural organic matter in the biogeosphere, and the linkage of biological molecules with corresponding molecular constituents (chemofossils or biomarkers) that are extracted from sedimentary archives for paleo-reconstructions.

 

Course goals:

Apart from acquiring the basics of molecular and analytical biogeochemistry, this course aims to achieve the following objectives:

• Develop the ability to critically analyze scientific literature
• Engage in discussions with peers, lead by a subject matter expert, on scientific papers and their impacts
• Cultivate research and presentation skills with classmates and receive direct feedback

Texts and readings:

Reading assignments:

Class 2 (Feb. 28^th) – Ward et al., 2017.  Where carbon goes when water flows: carbon cycling across the aquatic continuum. Frontiers in Marine Science. 4:7. doi: 10.3389/fmars.2017.00007

Class 4 (March. 4^th) – Brown et al., 2014. Source identification of the Antarctic sea ice proxy IP25. Nature. Communications. doi: 10.1038/ncomms5197

Class 6 (March. 11^th) – Solomon et al., 2016. Emergence of healing in the Antarctic ozone layer. Science. 353(6296): 269-274

Class 6 (March. 11^th) - Bergauer et al., 2018. Organic Matter Processing by Microbial Communities throughout the Atlantic Water Column as Revealed by Metaproteomics. Proceedings of the National Academy of Sciences 115 (3) E400-E408.  Particular attention will be paid to the material and method section concerning the proteomic study (see supplementary data). This work will be discuss in small groups in class.

Class 8 (March. 13th^th) – Rabalais et al., 2019. Gulf of Mexico Hypoxia: past, present and future. Limnology and Oceanography Bulletin. 

 

Paper discussions:

There are 4 sessions of 45 minutes dedicated to reading peer-reviewed papers, each student will be paired (4 groups of 2 students) and assigned a discussion to lead with a classmate based on the paper to read. Each pair will create powerpoint presentation slides and present the paper to the entire class. I will virtually meet with each group a week prior to their scheduled class leadership to address any queries

 

Participation:

Students are expected to arrive at class ready to engage in discussions about the assigned readings for the day. Full participation points are awarded for both attendance and active involvement in the day's discussion, which may include responding to polls, making verbal comments, contributing to the chat, and more. Mere attendance without active participation is insufficient for earning full credit. My goal, is that you will get out of the class what you put into it.

Prerequisite: BIO101
Cell Biology (BIO201) explores the mechanisms that cells use to communicate with their environment, produce force to move, acquire or lose identity in normal and pathological contexts, and organise during the development of an embryo. The course focuses on human cells, and emphasis is placed on human diseases where appropriate. The course alternates lectures, tutorials, and practical sessions of laboratory work. The intention is to allow students to develop their knowledge in the subject area, to acquire sound scientific reasoning, and to become familiar with the main techniques of modern cell biology, like quantitative microscopy imaging and computer-assisted data analysis.

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. Certaines notions vues en BIO452 sont réutilisées. Elles sont néanmoins rappelées en début de cours, et suivre BIO451 sans avoir suivi BIO452 est tout à fait possible.

 

 

Some concepts seen in BIO452 are used. However, they will be reviewed at the beginning of the course, and taking BIO451 without having taken BIO452 is not a problem.