Architecture et évolution des génomes procaryotes et eucaryotes

Les récents développements des méthodes d’analyse des génomes ont révolutionné notre manière d’aborder la biologie et généré une quantité de données sans précédent sur la structure et la diversité de l’information génétique. Dans le cadre de cette UE, les différentes méthodes d’analyses des génomes seront présentées, en mettant l’accent sur les développements technologiques les plus récents et les applications qui en découlent. Les éléments structuraux des génomes et leur variabilité seront étudiés dans une approche intégrée faisant le lien avec les différents processus biologiques qui les affectent. Les étudiants participeront activement au cours en constituant des dossiers sur les applications et les perspectives de la génomique. Des travaux pratiques sur machine permettront une initiation aux méthodes bioinformatiques d’annotation des séquences génomiques.

Les objectifs de l’UE sont les suivants :

1. Approcher les différentes méthodes d’analyse des séquences d’ADN et des génomes et leur évolution, avec une initiation aux méthodes bio-informatiques d’annotation des séquences.
2. Comprendre les différents mécanismes assurant la réplication, la réparation et la recombinaison de l’ADN chez les procaryotes et les eucaryotes.
3. Identifier les différents éléments structuraux constituant les génomes et comprendre leur organisation et leurs interactions.
4. Illustrer la variabilité de l’architecture des génomes en relation avec les processus biologiques affectant l’ADN et les contraintes imposées par l’environnement.
5. Effectuer en groupe un travail de synthèse écrit et une restitution orale sur un sujet imposé lié à la génomique.

Cours magistraux : Cartographie physique et génétique, méthodes de séquençage à haut débit, annotation des génomes, applications de la génomique (médecine, agronomie, etc.). Biologie de l’ADN (réplication, réparation, recombinaison), structure comparative des génomes bactériens et eucaryotes, contenu en bases, gènes à protéines, gènes à ARN, introns, éléments transposables et autres séquences répétées, chromosomes sexuels, etc. Réarrangements génomiques, transfert horizontal, taille des génomes, duplication de gènes et de génomes.

Dossiers présentés par les étudiants : phylogénomique, paléogénomique/ADN ancien, génomique et agronomie, métagénomique, transcriptomique, épigénomique, ingénierie des génomes, génomique et cancer, génomique et maladies génétiques, génomique personnelle : aspects sociétaux.

TD : Réplication, transcription et structure du génome.

TP sur machine : Manipulation de données à haut débit, annotation des génomes.

Cette UE est ouverte aux étudiants des autres parcours de Biologie de Lyon 1 après accord des responsables de parcours et du responsable d’UE.