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 Objectifs
Intéresser les étudiants aux progrès récents intervenus dans l'étude structurelle et fonctionnelle de la mitochondrie, en insistant sur les concepts et les approches expérimentales spécifiques de la biochimie, de la génétique et de la génomique.
Cahier des charges
1. Physique des macromolécules biologiques
- Généralités : propriétés particulières des biopolymères (élasticité, flexibilité, coopérativité), propriétés conformationnelles et de chélation.
- Physique des protéines : conformation de la chaîne polypeptidique; structure spatiale; dénaturation des protéines sous l'action d'agents physiques (température, pression, rayonnements); interactions électroconformationneles.
- Physique des acides nucléiques : thermodynamique de la fusion de la double hélice; interactions de la double hélice avec les petites molécules et ions.
- Physique des polysaccharides : processus de gélification (pectines, alginates); évolution des propriétés de ces polymères dans les parois cellulaires végétales en cours de transformation (maturation).
- Méthodes d'études de la structure des biopolymères : radiocristallographie; optique; spectroscopie IR, UV; résonances magnétiques.
2. Physique des membranes biologiques
- Interactions lipides - protéines; dynamique conformationnelle des membranes.
- Transports membranaires passif, actif.
- Transport contrôlé de molécules et de particules chargées.
- Molécules réceptrices et phénomènes de reconnaissance moléculaire (glycoprotéines).
3. Thermodynamique du non-équilibre en biologie
4. Applications biotechnologiques des biopolymères
- Prédiction de conformation des protéines; "protein design".
- Enzymes artificielles; senseurs électrochimiques, semences artificielles.
Résumé
Ce cours est organisé en deux modules dont chacun peut être suivi de manière indépendante.
La première partie du cours (15h, M. Ghislain) est une introduction aux méthodes informatiques d'analyses de séquences nucléotidiques et polypeptidiques: comparaison et alignement de séquences, recherche dans les banques de données, analyse des régions non codantes, prédiction des structures secondaires et des régions hydrophobes, recherche de motifs. Les principes et les limites de l'approche informatique pour le domaine de la biologie moléculaire seront illustrés par des exemples tirés de la littérature. Dans la seconde partie du cours (15h, F. Foury), nous rappellerons l'importance de la mitochondrie non seulement pour la fonction respiratoire et la conservation de l'énergie mais pour l'ensemble des processus métaboliques qui s'y déroulent. Nous montrerons l'extraordinaire variabilité des génomes mitochondriaux entre différentes espèces et proposerons des explications. Nous concentrerons ensuite notre intérêt sur la structure et les mécanismes de la machinerie sophistiquée qui permet chez la levure de transporter les protéines codées par le génome nucléaire du cytosol à l'intérieur de la mitochondrie. Enfin, nous aborderons la question complexe des maladies mitochondriales chez l'homme.
Autres informations du cahier des charges
L'évaluation se basera sur la participation active de l'étudiant au cours, sur sa présentation critique d'un article se rapportant au cours et sur un travail personnel d'analyse de séquence.Le cours est organisé au premier quadrimestre en séances hebdomadaires de 2 heures.
Des exercices pratiques qui nécessitent l'utilisation de l'ordinateur et de logiciels scientifiques seront donnés en anglais.
Le cours CABI2280 est mentionné dans les programmes suivants :
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CMAG2
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Bio-ingénieur
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SC3DA
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Diplôme d'études approfondies en sciences
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SC3DA/B
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Diplôme d'études approfondies en sciences (Biologie)
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Valeurs ECTS de l'activité
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CMAG22/1
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Deuxième année du programme conduisant au grade de bio-ingénieur (Chimie théorique et physique)
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Obligatoire
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CMAG22/3
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Deuxième année du programme conduisant au grade de bio-ingénieur (Chimie organique et biologique)
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Obligatoire
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CMAG22/5
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Deuxième année du programme conduisant au grade de bio-ingénieur (Biologie et microbiologie industrielles)
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Obligatoire
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Valeur ECTS par défaut
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(4 ECTS)
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