MENTION MABS. MICROBIOLOGIE -AGROBIOSCIENCES BIOINFORMATIQUE et BIOLOGIE des SYSTEMES

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1 UNIVERSITE PAUL SABATIER TOULOUSE 3 SYLLABUS MASTER MENTION MABS MICROBIOLOGIE -AGROBIOSCIENCES BIOINFORMATIQUE et BIOLOGIE des SYSTEMES Année Universitaire

2 SOMMAIRE Master 1 ère année MABS Page 5 Stages facultatifs.. Page 20 Master 2R Microbiologie Page 23 Master 2R Biosciences Végétales. Page 26 Master 2I Bioinformatique et Biologie des Systèmes Page 28 Master 2P Diagnostic Microbiologique : Approches Innovantes Page 32 Master 1 &2 Agrofood Chain Page 36 Master 2R Elaboration de la Qualité et de la Sécurité des Aliments.. Page 39 Master 2P Qualité des Produits et Sécurité Alimentaire... Page 42 AVERTISSEMENT Les informations données dans le présent syllabus sont susceptibles d être modifiées sans préavis (mises à jour des coordonnées des enseignants responsables, corrections d erreurs, prise en compte d un changement d habilitation, ) En cas de doute, il est conseillé de consulter la dernière version du syllabus (disponible sur le site internet de l Université Paul Sabatier - à la page consacrée à l UFR SVT), de se rapprocher des enseignants responsables ou des secrétariats pédagogiques. Merci de votre compréhension. 2

3 Co-habilitée entre l Université Paul Sabatier (UPS), l Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse (INSA) et l Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Toulouse (ENSAT), la mention MABS propose une offre de formations de Master dans les domaines d activité suivants : - Microbiologie fondamentale, procaryote et eucaryote, et microbiologie industrielle. - interactions hôtes-microorganismes (en microbiologie médicale, vétérinaire et végétale) - biosciences végétales 1 - agro-alimentaire (procédés de transformation et qualité et sécurité des aliments) - bioinformatique et biologie des systèmes. En adéquation avec le potentiel de recherche et industriel régional, ces formations sont ancrées dans un tissu de laboratoires de recherche d excellence dans les différents domaines couverts (27 laboratoires hébergeant plus de 300 chercheurs et enseignantschercheurs répartis dans 88 Equipes d Accueil de Doctorants). Les enseignements du Master MABS sont organisés en 7 spécialités [1 M2 Indifférencié (M2I), 2 M2 Professionnel (M2P) et 4 M2 Recherche (M2R)]. Les spécialités Recherche sont adossées à 2 Ecoles Doctorales toulousaines en Sciences du Vivant : Biologie Santé Biotechnologies (BSB) et Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques, Bioingénierie (SEVAB) : 1 passerelles entre formations en physiologie végétale : l accès au M2R BsV est ouvert aux étudiants titulaires du M1 parcours Végétal du master BioIngéniérie (mention BBT) ; l accès au M2P BioIngéniérie parcours végétal est ouvert aux étudiants du M1 MABS parcours Biosciences végétales. Dans les deux cas, l'acceptation s'effectue après examen des dossiers et entretien. 3

4 Master 1 ère année, mention Microbiologie - Agrobiosciences Bioinformatique et Biologie des Systèmes(MABS) Enseignants Responsables : Kaymeuang CAM : IPBS/CNRS, 205 route de Narbonne Toulouse Cedex 4 : : cam@ipbs.fr Bernard MARTIN : Bât IBCG/CNRS, UPS, 118 route de Narbonne Toulouse Cedex 9 : : martin@biotoul.fr Secrétariat pédagogique :Noëlle VERGUES : Bât IBCG/CNRS -UPS, 118 route de Narbonne Toulouse Cedex 9 : : noelle.vergues@univ-tlse3.fr Conditions d admission : Le M1 MABS est accessible de droit aux étudiants titulaires de la L3 Biologie (parcours MABS et BCP) et de la L3 BBM de l Université Paul Sabatier. Pour le parcours Bioinformatique et Biologie des Systèmes conduisant au M2I Bioinformatique et Biologie des Systèmes, l accès est également de plein droit aux étudiants de la Licence Mention Informatique parcours Informatique. Pour tout autre cursus, l inscription sera soumise à l approbation de la commission de validation (préinscription sur le site web de l UPS : L accès aux M2 est décrit dans la partie spécifique à chaque spécialité. Schéma des études : 4 parcours sont proposés, à choisir selon l orientation M2 souhaitée. Débouchés en deuxième année de Master à l'u.p.s.: Le M1 MABS propose 7 débouchés masters M2 au sein de la mention MABS : 1 Master indifférencié, 2 Masters Professionnels et 4 Masters Recherche. Consulter l'ensemble des M2 sur le site spécifique de la mention : Le M1 MABS parcours Biosciences végétales prépare également à l accès du M2P BioIngéniérie parcours végétal. 4

5 PARCOURS 1 MICROBIOLOGIE-GENETIQUE 2 BIOSCIENCES VEGETALES 3 BASES BIOLOGIQUES QUALITE et SECURITE des ALIMENTS 4 BIOINFORMATIQUE et BIOLOGIE des SYSTEMES (voir page 14) SEMESTRE 7 Evolution moléculaire ECTS :3 Code Apogée : EM7BMAAM Heures CM : 12 TD : TP :18 Terrain (1/2 journée) : Gwennaele FICHANT Laboratoire de Microbiologie et Génétique Moléculaires/CNRS, BâT. IBCG, 118, route de Narbonne Toulouse CEDEX 9, France Tél. : fichant@ibcg.biotoul.fr Equipe Pédagogique : Maxime BONHOMME, Christophe DUNAND, Elodie GAULIN Contenu : Cette UE introduira les concepts de l évolution puis présentera les différentes approches de reconstruction d arbres (parcimonie, méthode de distances, méthode du maximum de vraisemblance). Les méthodes d analyse de la stabilité de la topologie et celle permettant de déterminer si des arbres sont congruents seront également développées. L'étude de l'impact des forces évolutives (sélection naturelle, dérive, ) sur le polymorphisme des séquences sera aussi abordé. Les concepts et approches vus en cours seront illustrés par des cas concrets (évolution des séquences d'une famille de protéines, pression de sélection sur certains gènes et régions du génome, reconstruction de la phylogénie d'un ensemble d'espèces, etc) lors de séances de TP sur ordinateurs. Mots-clés :évolution méthodes de reconstruction d arbre de parenté congruence bootstrap - sélection naturelle - dérive Nom de l UE : Traitement des données biologiques ECTS : 3 Code Apogée : EM7BMGAM Heures CM : 10h TD : TP : 20h Terrain (1/2 journée) : Maxime BONHOMME Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV) Tél bonhomme@lrsv.ups-tlse.fr Roland BARRIOT Laboratoire de Microbiologie et Génétique Moléculaires (LMGM)/CNRS Tél barriot@biotoul.fr Contenu : Cet enseignement vise à initier les étudiants à l analyse de données biologiques issues d approches de moyen débit à très haut débit. Les domaines fondamentaux des statistiques seront abordés: statistiques descriptives pour une à deux variables, probabilités et distributions de variables, tests paramétriques, tests multiples. Ensuite, l exploitation de données issues d approches post-génomiques sera introduite au travers d une application concrète telle que l analyse de données de transcriptome. Le prétraitement des données sera abordé, notamment en ce qui concerne leur filtrage et leur normalisation. Les méthodes de classification classification hiérarchique ascendante, clustering seront introduites dans le cadre de l analyse d un jeu de données, par exemple pour la recherche de gènes différentiellement exprimés ou l identification de gènes co-exprimés. Enfin, les étudiants verront comment utiliser des méthodes d aide à l interprétation de données volumineuses telle que la caractérisation d un groupe de gènes. Les étudiants seront initiés au logiciel R en travaux dirigés et l utiliseront pour effectuer les analyses de données biologiques. Mots-clés : statistiques descriptives, représentations graphiques, estimation, distributions, tests, analyse de variance, corrélation, régression linéaire, filtrage, normalisation, clustering, caractérisation d un groupe de gènes. Génomique des plantes et des micro-organismes ECTS : 3 Code Apogée : EM7BMGAM Heures CM : 24 TD :6 TP :0 Terrain (1/2 journée) : 0 Jean-Philippe GALAUD Laboratoire : UMR 5546 CNRS-UPS, Pôle de Biotechnologies végétale, 24, chemin de Borde-Rouge, BP42617, Auzeville Tél / galaud@lrsv.ups-tlse.fr Equipe pédagogique : Elodie GAULIN, Matthieu ARLAT, Jean-Philippe GALAUD Contenu : Historique, organisation et objectifs des programmes de génomique chez les plantes et les micro-organismes. Méthodes d analyses des génomes : structures physique et génétique, analyses de l expression des gènes à haut débit (transcriptomique), Protéomique, Métabolomique, Métagénomique. 5

6 Objectif des TD : Illustration des approches exposées en cours par l analyse de problématiques biologiques tirées de publications scientifiques en anglais Mots-clés :génomique, plantes, micro-organismes Initiation à la Recherche ECTS : 18 Code Apogée : EM7BMGBM Heures CM : 36 TD :66 TP : Terrain (1/2 journée) : Valérie COTELLE et Kaymeuang CAM Laboratoire : LRSV AUZEVILLE et IPBS/CNRS 205 rte de Narbonne Tél , cotelle@lrsv.ups-tlse.fr et , cam@ipbs.fr Contenu : Les cours et TD viendront en complément du stage pratique et porteront sur l hygiène et la sécurité en laboratoire, la tenue du cahier de laboratoire, les brevets intellectuels, l analyse bibliographique ainsi que sur la formation aux techniques de communication scientifique (présentation orale et rédaction de rapport). L objectif est d initier l étudiant à la recherche scientifique en lui proposant un véritable projet scientifique sous la direction d un professionnel de la recherche, en immersion complète dans un laboratoire scientifique pendant 2 mois. NB : La partie théorique (Matière 1) et la partie expérimentale (Matière 2 : stage) de l UE seront évaluées ensemble selon les modalités présentées dans le tableau ci-dessous : Harmonisation des connaissances en biologie cellulaire et moléculaire et bioanalyse Matière 1 : Bio Mol + Bio Cell Heures CM : 16 TD : 24 TP : Terrain (1/2 journée) : ECTS : 6 Code Apogée : EM7BMGDM Philippe ROUSSEAU Laboratoire de Microbiologie et Génétique Moléculaires, CNRS - Bât. IBCG, 118, route de Narbonne Toulouse CEDEX 9, France Tél philippe.rousseau@ibcg.biotoul.fr Contenu : L objectif est de fournir un enseignement de remise à niveau en Génétique Moléculaire afin d harmoniser les connaissances des étudiants venant de différents parcours. - Analyse Génétique : Relation gène-fonction. Notions de mutation et d allèle. Lois de transmission de caractères héréditaires chez les eucaryotes (i.e. : monogénique et digénique). Notions d indépendance et de liaison génique. - Génétique Moléculaire : Structure du matériel génétique, notions de gène et de génôme. Présentation des grands processus moléculaires de la cellule (i.e. : réplication, transcription, traduction). Présentations des bases de la génétique moléculaire bactérienne. Mots-clés : génétique mendélienne, génétique moléculaire, génétique moléculaire bactérienne Matière 2 : Bioanalyse Heures CM : 6 TD :14 TP : Terrain (1/2 journée) : Elodie GAULIN Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales, LRSV UMR 5546 Auzeville, BP 42617, Castanet Tolosan Tél gaulin@lrsv.ups-tlse.fr Equipe Pédagogique :GwennaeleFICHANT, Roland BARRIOT Contenu : L objectif de cette matière est de permettre aux étudiants n ayant pas ou peu étudié les concepts de bioanalyse, d acquérir les compétences suffisantes et nécessaires à l analyse de séquences biologiques. Les concepts expliqués en cours magistraux, seront illustrés au travers de différents exercices lors des séances de TD sur ordinateur. On s intéressa plus particulièrement: à différentes banques de données biologiques et à leurs systèmes d'interrogation, à la recherche de similitude entre les séquences (Blast), à la comparaison de ces séquences (alignement deux-deux et alignement multiple), et finalement à l identification de motifs, signature et profile (InterPro, Pfam, Prosite ) Mots-clés : banque de données biologiques, comparaison de séquences, alignement, motifs 6

7 Méthodes expérimentales et publication scientifique ECTS : 6 Code Apogée : EM7BMGEM Heures CM : 0 TD :14 TP :46 Terrain (1/2 journée) : Arnaud BOTTIN Laboratoire de Recherches en Sciences Végétales (LRSV), UMR5546 UPS/CNRS, Chemin de Borde Rouge, BP 42617, Castanet- Tolosan @ bottin@lrsv.ups-tlse.fr Martine LAUTIER Laboratoire des Interactions Plantes-Microorganismes (LIPM), UMR 2594/441 CNRS/INRA, Chemin de Borde Rouge, BP 52627, Castanet-Tolosan Cedex Martine.Lautier@toulouse.inra.fr Equipe pédagogique : A. BOTTIN, M. LAUTIER, C. JACQUET, E. CROSNIER Contenu : L objectif de l UE est de présenter et mettre en œuvre des approches expérimentales de microbiologie moléculaire utilisées pour l étude de la régulation génique chez les microorganismes interagissant avec les plantes (Colletotrichum lindemuthianum et Xanthomonas campestris).la forte composante de Travaux Pratiques permettra de réaliser les manipulations suivantes : clonage de gène chez E. coli, transfert de gène par transformation chez la Levure ou par conjugaison chez Xanthomonas, confirmation des transformants par PCR, suivi de l expression de gène à l aide de système rapporteur ( -galactosidase ou - glucuronidase), analyse phénotypique et complémentation fonctionnelle de mutants d insertion affectés dans des caractères associés au pouvoir pathogène ou à la croissance invasive. Les Travaux Dirigés viendront d une part éclairer le contexte scientifique et apporter des compléments pour l analyse in silico de séquences moléculaires et l interprétation des résultats, et d autre part fournir un soutien en anglais scientifique permettant l analyse de publications scientifiques et la présentation des résultats sous la forme d une publication avec un résumé en anglais. Mots-clés : interactions plantes-microorganismes, pouvoir pathogène, régulation transcriptionnelle PROJETS TUTORES ECTS :6 Code Apogée : EM7BMGFM Heures CM : TD :60 TP : Terrain (1/2 journée) : Enseignants responsables : Christophe DUNAND Martine LAUTIER Laboratoire : UMR5546 LIPM INRA CNRS Tél. : dunand@lrsv.ups-tlse.fr - lautier@toulouse.inra.fr Contenu : Le projet permet de synthétiser et d appliquer les connaissances acquises dans les diverses unités d enseignement. Il donnera lieu à la production d un rapport écrit et à une soutenance orale. Les étudiants seront encadrés par un tuteur issu ou non de la formation Mots-clés : rapport écrit-oral-synthèse bibliographique 7

8 SEMESTRE 8 Stratégies Infectieuses des Microorganismes ECTS : 6 Code Apogée : EM8BMGAM Matthieu ARLAT Laboratoire des Interactions Plantes Microorganismes, LIPM CNRS-INRA Auzeville, Castanet Tolosan Tél arlat@toulouse.inra.fr Matière 1 : 50 % Heures CM : 18 TD :4 TP :8 Terrain (1/2 journée) : Christophe ROUX Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales, LRSV UMR 5546 Auzeville, BP 42617, Castanet Tolosan Tél roux@lrsv.ups-tlse.fr Matière 2 : 50 % Heures CM : 18 TD :4 TP :8 Terrain (1/2 journée) : Equipe pédagogique : M. ARLAT, A. BOTTIN, G. ETIENNE, E. GAULIN, M. LAUTIER, C. ROUX, A. VERCELLONE Contenu : L objectif de cet enseignement est de présenter la diversité des stratégies infectieuses mises en place par les microorganismes pour envahir leurs hôtes, tant animaux que végétaux. Les spécificités infectieuses des bactéries et des microorganismes eucaryotes seront décrites depuis les stades pré-infectieux jusqu à la mise en place de l interaction.une attention toute particulière sera donnée à l analyse des mécanismes du pouvoir infectieux. Concernant les microorganismes procaryotes, nous aborderons plusieurs phases critiques du cycle infectieux: la reconnaissance, l attaque, le détournement des défenses de l hôte Nous comparerons pour cela, les stratégies de plusieurs agents pathogènes importants en pathologie humaine et animale, mais aussi en pathologie végétale. Nous essaierons aussi de replacer ces connaissances en terme d évolution des mécanismes d interaction en nous appuyant, par ailleurs, sur l analyse d interactions symbiotiques. Concernant les microorganismes eucaryotes (Eumycètes, Oomycètes, Apicomplexa), nous aborderons les mécanismes d interaction selon trois thèmes principaux: i) la signalisation précoce conditionnant l induction des mécanismes infectieux(signaux diffusés, signaux de surface cellulaire) ii) les outils d infection développés par ces microorganismes (formation de biofilms sur les hôtes animaux, différenciation d appressoria perforant les surfaces cellulaires des végétaux) iii) la physiologie de l interaction (manipulation des réactions de défense de l hôte, détournement trophique dans les interactions biotrophes, stratégie d agression de la cellule hôte dans les interactions nécrotrophes). Les travaux dirigés mettront en exergue les derniers concepts ou exemples publiés sur les mécanismes d infection des microorganismes. Les travaux pratiques seront organisés sous forme de projet de recherche pour illustrer les similitudes et spécificités des stratégies infectieuses développées pour les bactéries et les champignons. Mots-clés : Pathologie, symbiose, système et motifs de sécrétion, paroi, appressorium et haustorium, effecteur. MATIERES 1 & 2 : un seul examen couplé pour les deux matières Communautés Microbiennes et Ecologie ECTS : 6 Code Apogée : EM8BMGBM Matière 1 : Communautés Microbiennes - 50 % Heures CM : 16 TD :14 TP : Terrain (1/2 journée) : Bernard MARTIN Laboratoire : - LMGM bât. IBCG, 118 rte de Narbonne Tél martin@ibcg.biotoul.fr Contenu : Les points suivants seront abordés :(1)Analyse génétique et moléculaire de processus de développements microbiens transitoires traité à partir d'exemples choisis pour être particulièrement significatifs, (2) Hétérogénéité de comportement à l'intérieur de populations bactériennes homogènes notion de bistabilité et ses conséquences (cannibalisme, fratricide, etc.) Matière 2 : Ecologie Microbienne - 50 % Heures CM : 13 TD :2 TP :15 Terrain (1/2 journée) : Joséphine LEFLAIVE 8

9 Laboratoire : Laboratoire d Ecologie Fonctionnelle et Environnement - EcoLab Tél josephine.leflaive@univ-tlse3.fr Equipe pédagogique : G. Etienne, J. Leflaive, H. Gryta, L. Ten Hage Contenu: Les points suivants seront abordés :(1)Structure et fonction d un biofilm naturel complexe, (2) Interactions trophiques entre microorganismes (exemple des symbioses mycorhiziennes et de la boucle microbienne), (3) Rôle des microorganismes dans le fonctionnement des écosystèmes, (4) Méthodes d études de la diversité microbienne (typage moléculaire). Cycle Cellulaire des Microorganismes ECTS : 6 Code Apogée : EM8BMGCM Heures CM : 30 TD :20 TP :10 Terrain (1/2 journée) : Kaymeuang CAM Laboratoire : IPBS/CNRS 205 rte de Narbonne Tél , cam@ipbs.fr Equipe pédagogique : A. Bottin, K. Bystricky, K. Cam, F. Pasta, P. Rousseau Contenu : Cet enseignement présentera une vision intégrée, dynamique et moléculaire du cycle cellulaire des microorganismes procaryotes et eucaryotes ainsi que la logique biologique de la régulation du cycle dans et par les différentes conditions environnementales. L accent sera mis sur les approches expérimentales multidisciplinaires qui ont contribué à notre compréhension du cycle. Les TD permettront d approfondir certaines notions par l analyse de publications scientifiques et de sujets d examen les plus pertinents. Des TP de microscopie à fluorescence sur cellules vivantes viendront compléter cet enseignement. Mots-clés : cycle cellulaire, développement, signalisation, régulation Ingénierie moléculaire des microorganismes ECTS : 6 Code Apogée : EM8BMGDM Heures CM : 18 TD :18 TP :24 Terrain (1/2 journée) : Paul RITZENTHALER/ Marie-Line MINGOT Laboratoire : LMGM/CNRS, bât. IBCG, 118, route de Narbonne, Toulouse Cédex 09 Tél. : ; paul.ritzenthaler@ibcg.biotoul.fr / Tél. : ; mingot@ibcg.biotoul.fr Contenu : Dans ce module sera abordée l étude des microorganismes qui présentent un intérêt en biotechnologie dans les secteurs alimentaire, pharmaceutique et agronomique, essentiellement des bactéries à Gram positif: bactéries lactiques, actinomycètes, bacillacées et clostridies. Après un aperçu des principaux procédés de production en biotechnologie, les concepts et les bases moléculaires sous-jacentes aux propriétés biotechnologiques spécifiques à chaque système seront détaillées, en particulier : Chez les bactéries lactiques, interactions phages-bactéries, bactériocines et quorum sensing, protéolyse et nutrition azotée, métabolisme des sucres et répression catabolique, réponses adaptatives aux stresses, exportation et compartimentation des protéines, propriétés probiotiques, interactions avec la flore intestinale et le système immunitaire mucosale et applications dans le domaine de la santé, en particulier en vaccinologie. Génétique des toxines insecticides chez les bactéries pathogènes d insectes et leurs applications Ingénierie métabolique pour les métabolites primaires chez les Corynebactéries et Clostridies. Moisissures et valorisation de la biomasse végétale. Biosynthèse des antibiotiques chez les Streptomyces et développement de nouveaux agents antibactériens. Bioconversions Biofilms Biodégradation des xénobiotiques chez les Pseudomonas. Les apports de la génomique et de la biologie intégrative pour l amélioration génétique de ces différentes espèces bactériennes seront analysés. Mots-clés : Microorganismes, biotechnologies microbiennes, génie génétique Levures : modèles et outils en Biologie ECTS : 6 Code Apogée : EM8BMGEM Heures CM : 36h TD/TD encadrés : 18h TP : 6h Pascale BELENGUER CBD Université Paul Sabatier 118 route de Narbonne Tél /Pascale.belenguer@cict.fr Contenu : Objectifs :Grâce aux multiples outils, en particulier génétiques, développés pour les levures Saccharomyces cerevisiae et Schizosaccharomyces pombe, celles-ci ont constitué, et constituent, des modèles clés pour l analyse des processus et structures moléculaires et cellulaires chez les organismes eucaryotes. La profonde conservation de ces processus et structures dans le monde eucaryote permet d extrapoler les données acquises par l étude des levures modèles à la définition des fonctions des gènes des eucaryotes supérieurs. Le développement très récent des analyses postgénomiques globales utilisant S. cerevisiae ont renforcé le statut de «super modèle» de cet organisme. 9

10 Pour compléter ces aspects divers exemples de modèles pathogènes de levure invasifs chez les animaux et les végétaux seront présentés. Exemples traités des apports de l étude de modèles levuriens dans : -l élucidation des processus fondamentaux au niveau cellulaire et moléculaire : cycle cellulaire, cytosquelette, régulation de l expression génique et épigénétique, division asymétrique, vieillissement cellulaire etc -l analyse de processus pathologiques : pathologies mitochondriales, prions -les analyses postgénomiques à grande échelle et leur intégration : transcriptome, proteome, interactomes, métabolome -le criblage de composés pharmacologiquement actifs, étude de leur mode d action (levures modèles). -Exemples de modèles pathogènes de levure invasifs chez les animaux et les végétaux : Candidoses, Ustilago Mots-clés : Levures, pathologies, cycle cellulaire/cytosquelette, expression génique/épigénétique, génomique/post génomique... Signalisation et régulation génique chez les micro-organismes et les plantes Heures CM : 30 TD :30 TP : Terrain (1/2 journée) : ECTS : 6 Code Apogée : EM8BMGFM Claude GUTIERREZ Laboratoire : IPBS/CNRS, 205 rte de Narbonne Tél claude.gutierrez@ipbs.fr Equipe pédagogique : Jean-Philippe GALAUD,Elodie GAULIN, Claude GUTIERREZ Contenu : Cet enseignement présente les mécanismes moléculaires de l'expression génique et de sa régulation chez les microorganismes (bactéries, virus et champignons) et les plantes. On insistera sur les approches expérimentales de génétique moléculaire et de génomique qui sont mises en œuvre pour analyser les régulations présentées. Cours et Travaux Dirigés, Principaux points abordés: 1) Outils de l'analyse génétique chez les micro-organismes et les plantes: mutations de gènes et signaux régulateurs, fusions de gènes, outils de la génomique, bases de données et logiciels spécialisés. 2) Modalités de l'expression génique et de sa régulation: ARN polymérase, promoteurs, facteurs de transcription, chromatine, stratégies de régulation positive et négative. 3) Perception et transduction des signaux régulateurs, récepteurs membranaires, régulations dépendantes du calcium, systèmes de phospho-relais. 4) Des exemples de programmes de régulation intégrés pris chez les bactéries, les champignons et les plantes seront détaillés. Cours et Travaux Dirigés, organisation: (i) Les TD comprennent l'analyse de publications en langue anglaise et leur présentation orale. Ces articles apporteront des éléments complémentaires aux cours et une formation à l'anglais scientifique. Les présentations sont notées (CP). (ii) Une partie des enseignements sera assurée sous forme de conférences par des chercheurs ou enseignants chercheurs qui présenteront une introduction générale et l'état de la recherche actuelle sur leur domaine Mots-clés : Expression génique, transcription, traduction, régulation, transduction des signaux Diagnostic moléculaire des microorganismes ECTS : 6 Code Apogée : EM8BMGGM Heures CM : 18 TD :18 TP :24 Terrain (1/2 journée) : Paul RITZENTHALER/ Marie-Line MINGOT Laboratoire : LMGM/CNRS, bât. IBCG, 118, route de Narbonne, Toulouse Cédex 09 Tél. : ; paul.ritzenthaler@ibcg.biotoul.fr / Tél. : ; mingot@ibcg.biotoul.fr Contenu : L objectif de ce module est d initier les étudiants aux principes et applications des techniques de diagnostic microbiologique moléculaire dans les domaines de la santé, agroalimentaire et environnement. Ce module s adresse aux étudiants intéressés par un cursus professionnalisé (M2P). Les concepts et les propriétés des principales méthodes rapides de détection et d identification moléculaire des microorganismes (diagnostic génotypique) seront développés et comparés aux techniques conventionnelles de microbiologie (diagnostic phénotypique). Biologie et génomique des microorganismes les plus fréquemment recherchés en bactériologie médicale et alimentaire. Apport de la génomique microbienne dans le domaine du diagnostic. Nouvelles techniques de séquençage à haut débit. Hybridation moléculaire : préparation et marquage des sondes, FISH, dot-blot inverse, puces à ADN. Amplification génique par PCR (qualitative ou quantitative en temps réel) et amplification isotherme (LAMP, NASBA). Typage moléculaire à haute résolution : RFLP, ribotypage,pfge, RAPD, AFLP, MLST, SSCP, T/DGGE, Techniques physico-chimiques : impédancemétrie, spectrométrie infrarouge, spectrométrie de masse MALDI-TOF Techniques immuno-enzymatiques (ELISA de type sandwich ou compétition) ou immuno-chromatographiques. 10

11 Des exemples d applications seront pris dans les domaines de la santé, agroalimentaire et environnement. Pour les enseignements pratiques, détection et identification de microorganismes dans des échantillons biologiques par voie immuno-enzymatique et au niveau génomique par REA, RFLP, ARDRA, PFGE et PCR. Mots-clés : Diagnostic microbiologique en agroalimentaire, santé et environnement, identification moléculaire des microorganismes, génotypage des bactéries et virus Immunité et Symbioses Végétales ECTS : 6 Code Apogée : EM8BBVAM Heures CM :42 TD :8 TP :10 Terrain (1/2 journée) : Christophe JACQUET Laboratoire :UMR 5546 CNRS-UPS. Équipe Interactions Plantes-Microorganismes Pôle de Biotechnologies Végétales. BP 42617, Auzeville CASTANET-TOLOSAN Tél jacquet@lrsv.ups-tlse.fr Contenu : Cette UE présente les mécanismes cellulaires et moléculaires qui sont mis en place par les plantes au cours d interactions avec des microorganismes pathogènes ou symbiotiques. Elle est centrée sur l'analyse des gènes et des signaux impliqués dans la perception des agents microbiens et dans les réponses mises en place par les plantes. Les mécanismes de l immunité végétale et ceux conduisant à l établissement de symbioses bactériennes ou mycorhiziennes seront présentés à partir d exemples pour lesquels différentes approches expérimentales fondées sur la génétique, la génomique, la biochimie et la biologie cellulaire ont été utilisées. Pour chacun des points abordés, l accent sera mis sur les retombées biotechnologiques issues de ces connaissances qui peuvent être utilisées dans le cadre de stratégies agronomiques plus durables et respectueuses de l environnement. La diversité de réponses des plantes aux parasites et la mise en place des mécanismes de défense seront illustrées lors des TP et lors d ateliers bibliographiques. Mots-clés : Interactions plantes - microorganismes, résistance, défenses, symbioses, perception et signalisation, hormones. Biologie du développement des plantes ECTS : 6 Code Apogée : EM8BBVBM Heures CM : 30 TD :22 TP :8 Terrain (1/2 journée) : Didier ALDON Laboratoire : LRSV, Pôle de Biotechnologie Végétale, 24, chemin de Borde Rouge, BP Auzeville Castanet-Tolosan Tél & aldon@lrsv.ups-tlse.fr Contenu : Le développement des plantes est très influencé par les facteurs de l environnement. L objectif de ce cours est d insister sur la contribution des composés hormonaux, des photorécepteurs et les interactions croisées entre différentes voies de signalisation dans le contrôle de cette plasticité phénotypique spécifique aux plantes. Les grandes transitions dans le développement des plantes (germination, floraison, fécondation, embryogenèse, sénescence) de même que les facteurs les contrôlant seront décrites à la lumière des avancées récentes réalisées dans le domaine. Ces données seront finalement intégrées dans le cadre des objectifs de la production végétale. Mots-clés : Développement Différenciation - Croissance Phytohormones Floraison Génétique et épigénétique des plantes ECTS : 6 Code Apogée : EM8BBVCM Heures CM : 24 TD :36 TP :0 Terrain (1/2 journée) : 0 Soizic ROCHANGE LRSV (Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales), UMR UPS/CNRS 5546, Auzeville Tél ; rochange@lrsv.ups-tlse.fr Contenu : Les objectifs principaux de cette UE sont de présenter les outils pour l'analyse génétique chez les plantes, et d'aborder les notions d'épigénétique. Dans une première partie, les stratégies génétiques seront analysées en détail: choix de la méthode de mutagenèse, principe de la génétique directe et inverse, exploitation des différents types de mutants, stratégies complémentaires (protéomique, chémogénomique). Des exemples viendront illustrer comment ces approches ont permis de comprendre la fonction de nouveaux gènes, l'accent étant mis sur la démarche scientifique plutôt que sur la problématique biologique proprement dite. La deuxième partie sera consacrée à l'épigénétique. Les différents mécanismes de contrôle épigénétique de l'expression des gènes seront présentés : différents mécanismes de silencing, RNA interference, différents types d'arn 11

12 non codants (mirna, sirna ). Les développements les plus récents dans ce domaine en rapide évolution seront présentés. Les exercices de TD, basés sur des données tirées de publications, permettront d'approfondir certains aspects méthodologiques et d'analyser des applications concrètes des différentes notions vues en cours.- Mots-clés : mutants, expression génique, épigénétique Approche pluridisciplinaire de l adaptation des végétaux ECTS : 6 Code Apogée : EM8BBVDM Heures CM :30 TD :12 TP :12 Terrain (1/2 journée) :2 demi-journées (6H) Chantal TEULIERES LRSV Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales, Auzeville Tél teulieres@lrsv.ups-tlse.fr Contenu : Le module aborde l adaptation des plantes à la sécheresse sous l aspect écologique, anatomique, physiologique, biophysique et moléculaire. Mots-clés :sécheresse, végétaux, adaptation, population, plante, cellule, gène, pluridisciplinarité Nutrition et Alimentation LICENCE 3 Bioingéniérie ECTS : 6 Code Apogée : EL6BINBM Heures CM : 40 TD :10 TP :10 Terrain (1/2 journée) : Isabelle CASTAN-LAURELL Laboratoire : INSERM U 1048, I2MC CHU Rangueil BP , Toulouse Cedex 4 Tél. : isabelle.castan@inserm.fr Contenu : Cette UE comporte cinq volets complémentaires destinés à apporter: - les bases nécessaires à l établissement des apports nutritionnels conseillés (ANC) et des apports quotidiens recommandés (AQR) - les notions de besoins et d apports en glucides, lipides, protides, vitamines, sels minéraux et eau - les connaissances des six grands groupes d aliments et leurs valeurs nutritionnelles respectives - les données sur le rôle des divers nutriments dans la prévention et ou la survenue des grandes pathologies humaines (obésité, maladies cardio-vasculaires, ostéoporose, cancer, allergies, etc ). - les principaux éléments concernant les procédés technologiques mis en œuvre lors de la fabrication des principaux aliments de l Homme. Mots-clés :nutriments, apport nutritionnel, procédés technologiques Biochimie analytique quantitative- MASTER 1 BBT ECTS : 6 Code Apogée : EM8BTNM Heures CM : 20h TD : 14h TP : 26 h Terrain (1/2 journée) : Jean-Daniel Marty Laboratoire de Chimie - 118, route de Narbonne Toulouse Tél : , marty@chimie.ups-tlse.fr Contenu : L'objectif de l'enseignement est de former l'étudiant à la démarche analytique telle qu'elle est mise en œuvre dans les départements d'analyse et de contrôles des industries des secteurs biotechnologique, pharmaceutique, agro-alimentaire et biochimique. - Bonnes pratiques de laboratoire et assurances de qualité - Validation des méthodes d'analyse - Analyse des données et validation des résultats analytiques - Mise en place des méthodologies d'analyse - Techniques électrochimiques et biocapteurs (titrateurs automatiques, coulométriques, ampérométriques,...) - Techniques d'émission et d'absorption moléculaire - Automates d'analyse, infralyseurs et analyses à distance Mots-clés :contrôle qualité, validation de méthodes, électrochimie, chimie analytique 12

13 Ecotoxicologie et évaluation du risque - MASTER 1 ECOLOGIE ECTS : 6 Code Apogée : EM8BECCM Heures CM : 32 TD :16 TP :12 Laury GAUTHIER Laboratoire : ECOLAB Laboratoire Ecologie Fonctionnelle & Environnement Tél. : laury.gauthier@univ-tlse3.fr Equipe pédagogique : Laury Gauthier, Eric Pinelli, George Merlina, Arnaud Elger Contenu : Cet enseignement aborde les aspects pluridisciplinaires et intégrés de l environnement, vus sous l angle de l écotoxicologie. Il permet d acquérir les connaissances de base pour appréhender les problèmes généraux posés en toxicologie de l environnement. Ces notions sont présentées dans leur contexte réglementaire et utilisées dans les démarches d évaluation du risque environnemental. En cours, les principales sources de pollution sont présentées ainsi que les processus de stockage, de transport et de transformation des polluants dans les différents compartiments de l environnement. Les mécanismes d action des contaminants sont ensuite analysés afin de mieux aborder l étude des effets toxiques des xénobiotiques sur les organismes. Les différentes formes de toxicité sont présentées ainsi que leurs niveaux d expressions de l échelle de la molécule et de l individu à celle de l écosystème. Une part importante de cet enseignement est focalisée sur les méthodes d évaluation des effets sur les systèmes biologiques. Les aspects réglementaires, constituant un débouché important en écotoxicologie, sont abordés sous la forme d études de cas, notamment dans les domaines des risques environnementaux liés à l utilisation des substances chimiques. Les démarches générales d ERE (Evaluation du Risque Environnemental) sont analysées. Les travaux dirigésconstituent des illustrations et des compléments apportés aux enseignements théoriques sur différents supports : simulation de transfert d un polluant dans un écosystème aquatique (nitrates, métaux), méthodes analytiques de suivi des composés organiques,écotoxicologie et santé publique, écotoxicologie des sols contaminés et déchets, changement d échelle en écotoxicologie. Les travaux pratiques, organisés en début de semestre sont constitués principalement de visites de sites et d activités extérieures présentant des contraintes écotoxicologiques fortes. Les problématiques liées à la gestion des déchets sont particulièrement abordées du fait de l importance croissante de ces activités industrielles dans la gestion et le maintien général de la qualité des milieux. Les apports de l écotoxicologie dans le domaine de la rudologie sont de plus en plus importants, tant en termes de contrôle des procédés industriels mis en œuvre, que de la réglementation afférente concernant les cycles des refus et déchets dans nos sociétés. Mots-clés : Ecotoxicologie, biomarqueurs, bioindicateurs, impacts anthropiques, toxicité, effets biologiques, tests d écotoxicité, pollutions, analyses chimiques, déchets, risque environnemental. 13

14 PARCOURS 4 BIOINFORMATIQUE et BIOLOGIE des SYSTEMES SEMESTRE 7 Evolution moléculaire ECTS : 3 Code Apogée : EM7BMAAM Heures CM : 12 TD : TP :18 Terrain (1/2 journée) : Gwennaele FICHANT Laboratoire de Microbiologie et Génétique Moléculaires/CNRS, BâT. IBCG, 118, route de Narbonne Toulouse CEDEX 9, France Tél. : fichant@ibcg.biotoul.fr Equipe Pédagogique :Maxime BONHOMME, Christophe DUNAND, Elodie GAULIN Contenu : Cette UE introduira les concepts de l évolution puis présentera les différentes approches de reconstruction d arbres (parcimonie, méthode de distances, méthode du maximum de vraisemblance). Les méthodes d analyse de la stabilité de la topologie et celle permettant de déterminer si des arbres sont congruents seront également développées. L'étude de l'impact des forces évolutives (sélection naturelle, dérive, ) sur le polymorphisme des séquences sera aussi abordé. Les concepts et approches vus en cours seront illustrés par des cas concrets (évolution des séquences d'une famille de protéines, pression de sélection sur certains gènes et régions du génome, reconstruction de la phylogénie d'un ensemble d'espèces, etc) lors de séances de TP sur ordinateurs. Mots-clés :évolution méthodes de reconstruction d arbre de parenté congruence bootstrap - sélection naturelle - dérive Traitement des données biologiques ECTS : 3 Code Apogée : EM7BMGAM Heures CM : 10h TD : TP : 20h Terrain (1/2 journée) : Maxime BONHOMME Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV) Tél bonhomme@lrsv.ups-tlse.fr Roland BARRIOT Laboratoire de Microbiologie et Génétique Moléculaires (LMGM)/CNRS bât. IBCG, UPS -118 rte de Narbonne Tél barriot@biotoul.fr Contenu : Cet enseignement vise à initier les étudiants à l analyse de données biologiques issues d approches de moyen débit à très haut débit. Les domaines fondamentaux des statistiques seront abordés: statistiques descriptives pour une à deux variables, probabilités et distributions de variables, tests paramétriques, tests multiples. Ensuite, l exploitation de données issues d approches post-génomiques sera introduite au travers d une application concrète telle que l analyse de données de transcriptome. Le prétraitement des données sera abordé, notamment en ce qui concerne leur filtrage et leur normalisation. Les méthodes de classification classification hiérarchique ascendante, clustering seront introduites dans le cadre de l analyse d un jeu de données, par exemple pour la recherche de gènes différentiellement exprimés ou l identification de gènes co-exprimés. Enfin, les étudiants verront comment utiliser des méthodes d aide à l interprétation de données volumineuses telle que la caractérisation d un groupe de gènes. Les étudiants seront initiés au logiciel R en travaux dirigés et l utiliseront pour effectuer les analyses de données biologiques. Mots-clés : statistiques descriptives, représentations graphiques, estimation, distributions, tests, analyse de variance, corrélation, régression linéaire, filtrage, normalisation, clustering, caractérisation d un groupe de gènes. Bioinformatique des Séquences ECTS : 3 Code Apogée : EM7BBSAM Heures CM : 10 TD : TP :20 Terrain (1/2 journée) : Catherine MATHE Laboratoire : LRSV, UMR5546 pôle de biotechnologie végétale - AUZEVILLE Tél , mathe@lrsv.ups-tlse.fr Contenu : Comprendre les concepts et algorithmes sous-jacents aux principaux outils d analyse de séquences biologiques afin d être capable de choisir la méthode la plus pertinente pour répondre à une problématique : - différence entre un alignement exact (Needleman et Wunsch, Smith et Waterman) ou approché via des heuristiques (type BLAST) - intérêt de la méthode de programmation dynamique pour la comparaison de séquences -alignements multiples de séquences : méthode progressive (ClustalW) versus itérative (Muscle ) - caractérisation (signature, profile) et recherche de motifs communs entre plusieurs séquences La mise en pratique de ces différentes méthodes sera faite lors de séances de travaux dirigés et pratiques, en insistant sur leurs avantages ou leurs limites. Mots-clés :algorithme, alignement, motifs 14

15 Génomique et génétique statistique ECTS : 6 Code Apogée : EM7BBSBM Heures CM : 26 TD :18 TP :16 Terrain (1/2 journée) : Maxime BONHOMME Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV) Tél bonhomme@lrsv.ups-tlse.fr Christine CIERCO-AYROLLES Laboratoire : Unité de Biométrie et Intelligence Artificielle (UBIA - UR 875) Tél Christine.Cierco@toulouse.inra.fr Contenu : Cet enseignement permettra aux étudiants d'acquérir et de mettre en pratique les concepts fondamentaux de la génétique statistique, incluant la génétique des populations, la génétique quantitative et les modèles qui y sont attachés, la cartographie génétique. Ils apprendront aussi les approches statistiques nécessaires à l analyse des données génétiques dont le nombre a explosé suite au séquençage à haut débit. La mise en pratique sera réalisée sur des problèmes concrets de génétique humaine, végétale et animale. Les étudiants seront également initiés à l'utilisation des différents logiciels incontournables du domaine. Mots-clés :diversité génétique, marqueur moléculaire, populations, forces évolutives, variance/covariance phénotypique, pedigrees, héritabilité, cartographie, Quantitative Trait Loci (QTL) Nom de l UE : Fouille de données ECTS : 3 Code Apogée : EM7BBSCM Heures CM : 14 TD : TP :16 Terrain (1/2 journée) : Roland BARRIOT LMGM/CNRS bât. IBCG 118 rte de Narbonne Tél barriot@biotoul.fr Contenu : Cette UE a pour but d initier les étudiants aux techniques modernes de fouilles de données permettant de prédire, par exemple, si celui qui achète du pain et du beurre va acheter de la confiture, s il est raisonnable pour une banque d'attribuer une carte de crédit, si la protéase PfSUB1 joue un rôle dans la division de Plasmodium falciparum(parasite responsable de la malaria), ou encore de diagnostiquer un sous-type de cancer du sein à partir de données de puces à ADN de la patiente. En général, plusieurs méthodes peuvent être utilisées, plus ou moins performantes : il s agit donc de les comprendre, d apprendre à les mettre en œuvre et d estimer leur performances. Mots-clés :prétraitement des données, classification et prédiction, caractérisation et discrimination, règles d association Mathématiques pour la Biologie ECTS : 3 Code Apogée : EM7BBSDM Matière 1 : Outils théoriques et méthodes numériques 50 % Heures CM : 10h TD : TP : Terrain (1/2 journée) : J.D. DUROU et S. MOUYSSET Laboratoire : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (IRIT) UPS 118 rte de Narbonne Tél durou@irit.fr- andrine.mouysset@irit.fr Contenu : Revisite rapide théorique des bases en algèbre (résolutions de systèmes linéaires, inversion de matrices, recherche de vecteurs/valeurs propres) et en analyse (intégration, équations différentielles, optimisation) Présentation des algorithmes numériques pour résoudre ces problèmes (algorithme de Jacobi Gauss-Seidel, de Crout, de Runge- Kutta ) Probabilités : Probabilités conditionnelles et vraisemblance, modèle linéaire Mots-clés :systèmes linéaires, vecteurs/valeurs propres, équations différentielles Matière 2 : Méthodes numériques appliquées à la biologie 50 % Heures CM : TD : TP :20h Terrain (1/2 journée) : Roland BARRIOT Laboratoire : LMGM/CNRS bât. IBCG UPS 118 rte de Narbonne Tél barriot@biotoul.fr Contenu : Mise en application dans le cadre d un projet applicatif en biologie des notions théoriques et algorithmes vus en cours 15

16 Programmation en Bioinformatique ECTS : 6 Code Apogée : EM7BBSEM Heures CM : 24 TD :18 TP :18 Terrain (1/2 journée) : Jérôme FARINAS Laboratoire : IRIT UPS 118 rte de Narbonne Tél jerome.farinas@irit.fr Contenu : Apprentissage de la programmation structurée avec des langages impératifs. Comprendre et mettre en œuvre des algorithmes de base, savoir utiliser des structures classiques. Mise en œuvre en utilisant un langage impératif. Utilisation de bibliothèques de programmation dédiée à la bioinformatique, notamment pour la manipulation de séquences (nucléiques et protéiques) ainsi que l exploitation de diverses sources et format de données. Mots-clés : Algorithmique, structures, instructions conditionnelles, programmation impérative. Bioperl, go-perl, biopython, bioruby, séquences nucléiques et protéiques, annotations structurées, ontologies. 16

17 SEMESTRE 8 Bases de données et technologies Web ECTS : 6 Code Apogée : EM8BBSAM Heures CM :24 TD : TP :36 Terrain (1/2 journée) : G. RICHARD Laboratoire : IRIT UPS 118 rte de Narbonne Tél , gilles.richard@irit.fr Equipe pédagogique : Gilles RICHARD, Gwennaele FICHANT, Karen PINEL-SAUVAGNAT Contenu : Cette UE a pour but d'apprendre aux étudiants à concevoir et à implémenter une base de données ainsi que leur faire acquérir les techniques de programmation de sites web dynamiques. Contenu détaillé : Base de données modélisation/schémas et formes normales interrogation avec SQL HTML/CSS programmation client Javascript programmation serveur PHP technologie XML Manipulation de documents XML via Javascript/PHP Concept de programmation AJAX (asynchronisme) Mots-clés : BD normalisation SQL HTML/CSS JAVASCRIPT PHP AJAX - XML Programmation et Génie logiciel ECTS : 6 Code Apogée : EM8BBSBM Heures CM : 18 TD :12 TP :30 Terrain (1/2 journée) : Mathieu RAYNAL Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (IRIT) UPS 118 rte de Narbonne Tél , mathieu.raynal@irit.fr Contenu : - Modélisation avec UML : Cas d utilisation et différents diagrammes (diagramme de classe, de séquence, d état transition) - Environnement de programmation - Notion de classe et objet : lien avec l UML, classe, instanciation, package, utilisation API - Notion avancée de programmation orientée objet : héritage, interface - Gestion des exceptions - Gestion des flux de données : lecture et écriture dans des flux, sérialisation - Introduction aux interfaces graphiques et à la programmation événementielle Mots-clés :Programmation orientée objet, UML, Java Bioinformatique pour la génomique et la post-génomique ECTS : 6 Code Apogée : EM8BBSCM Heures CM : 24 TD :4 TP :32 Terrain (1/2 journée) : Gwennaele FICHANT -Laboratoire de Microbiologie et Génétique Moléculaires, CNRS - bât. IBCG, 118, route de Narbonne Toulouse CEDEX 9, France Tél. : fichant@ibcg.biotoul.fr Equipe Pédagogique :Roland BARRIOT, Jean-Philippe GALAUD Contenu : Dans cette UE, les étudiants aborderont les différentes méthodes d annotation de génomes et acquerront les compétences pour traiter les données issues des approches expérimentales à haut débit. Au travers de l analyse de cas concrets, nous irons donc du génome au métabolome en passant par le transcriptome et le protéome. Les séances de TP auront lieu sur ordinateur de manière à illustrer les approches et démarches théoriques décrites en cours. Mots-clés :annotation des génomes analyse transcriptomique - analyse protéomique - méthode d'analyse de flux Traitement des graphes et réseaux biologiques ECTS : 3 Code Apogée : EM8BBSDM Heures CM : 14 TD : TP :16 Terrain (1/2 journée) : Roland BARRIOT Laboratoire : Laboratoire de Microbiologie et Génétique Moléculaires (LMGM) CNRS bât. IBCG 118 rte de Narbonne Tél barriot@biotoul.fr 17

18 Contenu:Dans ce module, les étudiants aborderont les concepts et les algorithmes de base en théorie des graphes. Quelques problèmes classiques de biologie seront revisités à la lumière de ces concepts. Les réseaux d interactions moléculaires (régulation transcriptionnelle, réseaux métaboliques, réseaux d interactions protéiques) et les problèmes de graphes associés constitueront des applications privilégiées. Mots-clés :plus courts chemins,marchesaléatoires,partitionnement de graphes, détection de communautés, modularité Simulation de systèmes biologiques ECTS : 3 Code Apogée : EM8BBSEM Heures CM : 12 TD : TP : 18 Terrain (1/2 journée) : Georges CZAPLICKI (Pr, CNU 64) Laboratoire : IPBS/CNRS 205 route de Narbonne Tél , cgeorge@ipbs.fr Contenu : Méthodes d'analyse de modèles en biologie et de la prédiction du comportement de systèmes biologiques dynamiques. Seront abordées les approches numériques ainsi que les méthodes qualitatives. Les TP seront focalisés sur les cas pratiques provenant de divers domaines de la biologie, par exemple : les réactions enzymatiques, la croissance de biomasse, l'analyse de processus périodiques et les déclencheurs génétiques. Mots-clés : modèle mathématique, système dynamique, équation différentielle, trajectoires, isoclines, asymptotes. Introduction à la modélisation moléculaire ECTS : 3 Code Apogée : EM8BBSFM Heures CM : 10 TD :10 TP : 4 Terrain (1/2 journée) : Georges CZAPLICKI Laboratoire : IPBS/CNRS 205 rte de Narbonne Tél , cgeorge@ipbs.fr Contenu : Présentation des concepts de base de la modélisation de structures biomoléculaires. Seront abordés les aspects théoriques et computationnels de la détermination de structures tridimensionnelles de molécules d'intérêt biologique par l'approche empirique, basée sur le champ de force et l'optimisation de géométrie. La partie pratique du module sera consacrée à la création, visualisation, modification et optimisation de structures moléculaires. Mots-clés : visualisation demolécules, mécanique moléculaire, champ de force, minimisation d'énergie, algorithmes déterministes. Modélisation moléculaire avancée ECTS : 3 Code Apogée : EM8BBSGM Heures CM : 10 TD : 10 TP : 4 Terrain (1/2 journée) : Georges CZAPLICKI Laboratoire : IPBS/CNRS 205 rte de Narbonne Tél , cgeorge@ipbs.fr Contenu : Approfondissement et développement des approches visant la détermination de structures biomoléculaires. Méthodes de prédiction de structures de complexes protéine-protéine et protéine-ligand. Discussion de problèmes associés avec le docking et le criblage virtuel. Mots-clés : algorithmes stochastiques, dynamique moléculaire, complexe récepteur-ligand, pharmacophore, chimiothèque,docking, criblage virtuel. Analyse des données multivariées - MASTER 1 ECOLOGIE ECTS : 3 Code Apogée : EM8BECNM Heures CM : 12 TD :18 TP : Terrain (1/2 journée) : Gaël GRENOUILLET Laboratoire : Evolution et Diversité Biologique UPS 118 rte de Narbonne Tél gael.genouillet@cict.fr Contenu : Cet enseignement propose une présentation des principales méthodes d analyse adaptées aux données multidimensionnelles, illustrées à partir d exemples réels provenant d études écologiques. L enseignement cherchera à montrer plus particulièrement en quoi la nature complexe des systèmes biologiques conduit à la nécessité de prendre en compte un grand nombre 18

19 de descripteurs, et en quoi l écologie est un champ d application privilégié des méthodes abordées.a l issue de cet enseignement, les étudiants devront être à même d organiser des données et de formuler une problématique écologique pertinente, de choisir la (ou les) méthode(s) d analyse en fonction de la nature des données et de la problématique abordée, de mettre en œuvre et d interpréter ces méthodes. Mots-clés :ACP, AFC, ACM, AFD, couplage de tableaux (co-inertie, CCA), classification, matrices de distances. Biostatistiques Utilisation avancée du modèle linéaire MASTER 1 ECOLOGIE ECTS : 3 Code Apogée : EM8BBSIM Heures CM : 10 TD : 0 TP : 20 Terrain (1/2 journée) : Jean-Baptiste FERDY Laboratoire : Evolution et Diversité Biologique UPS 118 rte de Narbonne Tél , ferdy@cict.fr Contenu : Cet enseignement propose une présentation détaillée des applications du modèle linéaire à l'analyse des données biologiques. L'enseignement sera illustré par des exemples tirés de travaux en écologie, biologie comportementale et biologie évolutive. L'accent sera particulièrement mis sur les hypothèses qui sont faites dans l'application du modèle linéaire (normalité, constance des variances et indépendance des données) et sur la démarche à adopter lorsque ces hypothèses ne sont pas vérifiées. À l issue de cet enseignement, les étudiants devront être à même d organiser des données et de formuler une problématique écologique pertinente, de choisir la (ou les) méthode(s) d analyse en fonction de la nature des données et de la problématique abordée, de mettre en œuvre et d interpréter ces méthodes. Mots-clés : lm, glm, pseudo-réplication, modèles mixtes. 19

20 Stages facultatifs En dehors de la période d'enseignement, il est possible d'effectuer un stage facultatif dès lors qu'il s'intègre dans un parcours pédagogique. Ce stage ne donne pas lieu à l'attribution d'ects mais est évalué sous une forme propre à la formation (a minima un compte-rendu de stage). Les stages validés apparaîtront sur l'annexe du diplôme lors de l'édition du diplôme (L3 - M2) Le responsable de formation est responsable de l'adéquation du contenu du stage avec le projet professionnel de l'étudiant. Que le stage soit obligatoire ou facultatif, il doit faire l'objet d'une convention de stage. La secrétaire pédagogique est à votre disposition pour de plus amples renseignements. Ce stage facultatif ne concerne pas les M2P. 20