Génétique et techniques associées

Les récentes avancées techniques dans le domaine de la biologie moléculaire, de la génétique et des biotechnologies ont permis d'améliorer considérablement la compréhension des pathologies, le développement de médicaments, de vaccins ainsi que de tests diagnostiques. Ce cours apportera une vue d'ensemble des techniques de bases et émergentes utilisées pour la détection de variants génétiques et d'agents pathogènes (analyse du génome) ainsi que pour l'édition génomique (manipulation du génome). A l'issue de ce cours, les étudiants comprendront les différentes approches expérimentales et modèles expérimentaux disponibles ainsi que leurs applications à la recherche en sciences biomédicales et à la santé humaine en général.

Biochimie générale

  1. Rappel sur la structure de l'eau et le pH
  2. Structures et fonctions des protéines et des enzymes
  3. Bioénergétique et métabolisme des glucides

Biochimie métabolique

  1. Métabolisme des glucides et des lipides
  2. Métabolisme des protéines et des acides aminés
  3. Structure, fonction et réplication des molécules de l'information

Biologie moléculaire

  1. Rappel: flux de l'information génétique et expression des gènes.
  2. Techniques générales de biologie moléculaire (banques d'ADN, criblage, PCR...).
  3. La détermination de la séquence du génome humain, les découvertes et les outils dérivés (polymorphismes de l'ADN, la pharmacogénomique, les biopuces et l'étude de l'expression des gènes).
  4. Génomique fonctionnelle : comment découvrir le rôle de protéines codées par des gènes nouvellement identifiés.

Biologie moléculaire du cancer

Ce cours décrit toutes les fonctions cellulaires affectées dans le phénotype tumoral et les anomalies de ces fonctions dans le phénotype tumoral.
Des exemples de liens avec la clinique du cancer (maladie et prise en charge) sont donnés.

Du gène à la physiopathologie: une approche intégrée

Du gène à la physiopathologie: une approche intégrée pour les sciences biomédicales

Conseils généraux pour réaliser une présentation scientifique et rappel des notions de biochimie spécifiques pour la réalisation du travail. Explication de l'utilisation des différentes bases de données nécessaires au travail demandé. Exercice de groupe sur un cas particulier à partir d'un article (partie physiologie), ainsi que de l'acronyme d'un gène et d'une pathologie (partie biochimie) à intégrer dans une seule présentation.
Exercices complémentaires de biologie moléculaire.
 

Gène, pathologie et thérapie

Rappel des notions de biochimie spécifiques pour la réalisation du travail. Explication de l'utilisation des différentes bases de données nécessaire au travail demandé. Exercice de groupe sur un cas particulier à partir de l'acronyme d'un gène et d'une pathologie.

Les acides nucléiques, nouvelle source de thérapie personnalisée

Rappel du dogme de la biologie moléculaire (ADN transcrits en ARN messagers, ARNm, qui seront traduits en protéines) incluant l'épigénome et l'épitranscriptome. Elargissement de ce dogme aux ARN non codants. Aperçu de diverses stratégies utilisant les acides nucléiques de type ARN ou ADN comme médicaments : molécules RNA (shARN, siARN, miARN) pour la répression de gènes, oligonucléotides de type antisens, ribozyme, aptamère ou leurre à ARN, ainsi que l'édition génique pour inactiver ou réparer un gène (incluant le système CRISPR/Cas9) et la production d'ARNm pour la vaccination. Ces molécules, utilisées seules, en couplage avec d'autres molécules ou associée à un vecteur viral ou non viral, ont été développées pour traiter de manière personnalisée des pathologies rares (génétiques), mais pas que ! Les maladies virales, les cancers et d'autres pathologies sont aussi ciblés par ces molécules développées depuis plusieurs dizaines d'années. Divers exemples concrets seront abordés.

Preclinical Models in Oncology

Régulation de l'expression des gènes

Basé sur le concept simple de recrutement développé par M. Ptashne, le cours aborde :

  • l'opéron lactose et le phage lambda chez E. coli
  • l'opéron galactose chez la levure
  • la structure de la chromatine et le phénomène d'empreinte génétique
  • l'induction de la transcription par différents signaux (hormones, facteurs de croissance) dans la cellule mammifère

Thérapie génique : de la biologie moléculaire aux nouveaux médicaments personnalisés

Rappel: impact de la mutation sur le phénotype, Perte/gain de fonction, phénotype récessif, dominant, dominant négatif, haploinsuffisance. Thérapie génique: Stratégies ex vivo,in vivo, cellules cibles, cellules souche. Gène thérapeutique épisomal ou intégré dans le génome de la cellule cible. Vecteurs viraux et non-viraux: avantages et inconvénients. Stratégies antisens, siRNA, miRNA, oligonucléotides antisens, ribozymes, aptamères, épissage en trans, correction de mutations, leurres ARN, zinc-finger et TALE nucléases, système CRISPR/CAS9. Exemples de thérapies géniques sur différentes pathologies et succès de ces thérapie.