Génétique moléculaire et génomique végétale
[BBMC2108]
[36h + 18h] 5 crédits
Enseignants : Henri Batoko, François Chaumont(coord.), Xavier Draye
Langue d'enseignement : Français
Niveau : Second cycle
Objectifs (en termes de compétences)
L'objectif sera tout abord de comprendre comment l'ensemble des connaissances relatives au séquençage systématique du génome des espèces végétales est exploité pour :
- inventorier l'ensemble des gènes transcrits (transcriptome) ou des protéines (protéome) au sein des tissus ou organes.- comparer les génomes et étudier leur origine et leur évolution
- appréhender la fonction des gènes et protéinesEnsuite le cours permettra aux étudiants de comprendre les bases moléculaires de certains processus du développement végétal tels que l'édification de l'embryon à la différenciation, la maturation, et la sénescence des organes. Enfin, le cours permettra d'appréhender la complexité des signaux endogènes et l'influence des contraintes environnementales (biotiques et abiotiques) sur les décisions de croissance et de développement principalement chez les angiospermes. Au terme de la formation, les étudiants devront pouvoir comprendre et expliquer les stratégies et méthodologies de génomique et biologie moléculaires utilisées pour comprendre le fonctionnement (physiologie) de la plante. Ils devront être capables de synthétiser des sujets nouveaux, proposer des hypothèses et des approches expérimentales pour répondre à des questions relatives au fonctionnement de la plante.
Objet de l'activité (principaux thèmes à aborder)
1 Génomique végétale : la connaissance des génomes permet l'étude globale des gènes et protéines. La génomique descriptive mettra en évidence les caractéristiques propres aux espèces végétales (gènes, transcrits, protéines, régions intergéniques, transposons, .); la génomique comparative permettra de comprendre l'organisation et la structure des génomes végétaux et leur évolution. La génomique fonctionnelle décrira les approches utilisées pour caractériser des gènes particuliers ou des traits agronomiques (quantitative trait loci).
2: Biologie moléculaire du développement : les plantes ont la particularité de se construire tout au long de leur cycle de vie en initiant par exemple des organes et structures en continu. Le contrôle moléculaire de la polarisation et de la différenciation cellulaire de l'embryon sera abordé. A travers des exemples précis de différenciation de formes et de structures, la contribution des signaux endogènes (hormones, mort programmée de cellules, ), et des paramètres exogènes (photopériode, température ) sera analysée. Une attention particulière sera portée aux mécanismes cellulaires et moléculaires à la base de leurs actions.
3. Flexibilité génomique et adaptation : les contraintes environnementales (déshydratation, pathogènes, toxicités ioniques et xénobiotiques ) induisent des modifications d'expressions géniques en relation avec l'adaptation/résistance de la plante à ces conditions. A la base de ces modifications interviennent différentes voies de signalisations qui aboutissent à la modification du patron d'expression génique. Cette régulation sera abordée essentiellement à travers la diversité, la spécificité et le mode d'action des facteurs de transcription. A partir d'exemples qui ont été suffisamment analysées, les modifications biochimiques et physiologiques induites au sein de l'organisme seront décrites.