Master In silico Drug Design. Semestre 2 Bioinformatique Structurale & Drug Discovery 30UAIS42 INITIATION A LA PROGRAMMATION (5 ECTS)

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1 Master In silico Drug Design Semestre 2 Bioinformatique Structurale & Drug Discovery 30UAIS42 INITIATION A LA PROGRAMMATION (5 ECTS) Enseignant : A. BADEL 30ISA142- Initiation à Python (3 ECTS) Enseignants : P. POULAIN, B. LAURENT, T. CRAGNOLINI Intitulé : Initiation à Python Responsables pédagogiques : P. POULAIN Objectifs Former les biologistes à la programmation par le biais d'un langage ouvert et accessible aux novices : python. A l'issue de ce module, les étudiants devront être capables de faire leurs propres scripts d'analyse de résultats. - La notion de programmation - Introduction au langage Python - Notion d'objet en Python - Le module BioPython - L'API PyMol - Programmation objet en Python: classes et héritage - Scripting, wrap de programmes externes - Interface Python/C/R - - Partie pratique : - Applications directes de la partie théorique avec comme finalité : - - la rédaction d un script d'analyse de résultat de Blast? - - la rédaction d'une commande/plugin PyMol - Applications directes de la partie théorique avec comme finalité : - - conception d'une classe minimale pour l'analyse de fichiers - de séquence au format FASTA - - interface avec un programme externe comme CLUSTALW - - extension d'une classe pour parser les structures au format PDB Modalités d évaluation : examen ou projet Heures de cours : 21 heures Heures de TD : 25 heures 1

2 Intitulé : Projet de programmation (Python) Responsable pédagogique : P. TUFFERY Objectifs Semestre 2 Bioinformatique Structurale & Drug Discovery 30ISA242- Projet de programmation (2 ECTS) Enseignants : P. TUFFERY Réalisation d'un projet de programmation demandant une soixantaine d'heure de travail aux étudiants et mettant en jeu les compétences en Python et en algorithmique acquises acquise dans l EC1. Compétences visées : L objectif de ce cours est de renforcer les concepts fondamentaux d algorithme et leur application pratique dans un langage orienté objet. Modalités d évaluation : projet Heures de cours : 5 heures Heures de TD : 25 heures 2

3 Semestre 2 Bioinformatique Structurale & Drug Discovery 30UBIS42- DRUG DESIGN (5 ECTS) Enseignants : LAGORCE D., MARTINY V., MITEVA M., MOROY G., SPERANDIO O, A. SALADIN, P. TUFFERY., TRIBALLEAU N., VILLOUTREIX B.O. Responsable pédagogique : VILLOUTREIX B.O. Résumé du programme : La recherche de molécules thérapeutiques, médicaments et sondes pharmacologiques est un processus long et onéreux. Les approches «chémoinformatiques» et «drug design» facilitent grandement les étapes de recherche de touches et les optimisations vers le médicament. Nous aborderons les principaux concepts utilisés dans le domaine. * Introduction à la biophysique des systèmes moléculaires, aux principes structuraux des biopolymères : ADN et protéines, à la détermination de la structure 3D des biomolécules Et à la fonction et structure des relations entre protéines * Introduction au Drug Discovery: le concept, les méthodes expérimentales et les approches in silico, les cibles, les chimiothèques, le criblage ligand-based et structure-based, notion de chémoinformatique...le hit-to-lead, illustration avec un anti-cancereux: le Glivec* *Les chimiothèques les propriétés ADME/Tox * Les cibles : les grandes familles de cibles thérapeutiques et les principales méthodes in silico pour la préparation de protéines (dynamique moléculaire, électrostatique, mutation, analyse structurale, modele par homologie) pour le docking/scoring * Les méthodes de criblage : Ligand-based screening Structure-based screening, hit-to-lead, outils gratuits et internet * Médecine moléculaire: Drug design et criblage in silico success stories : applications dans le domaine cardio-vasculaire, le cancer... * Présentation d une plate-forme de bioinformatique structurale proposant des outils de Drug Design. TP/TD associés aux chimiotheques, aux méthodes de docking/scoring (Fitted, Surflex, Autodock... MS-Dock) Modalités d évaluation : analyse d'article et projets Heures de cours : 21 heures Heures de TD : 35 heures 3

4 Semestre 2 Bioinformatique Structurale & Drug Discovery 30UCIS42- PROTEIN DOCKING (4 ECTS) Enseignants : J. FERNANDEZ-RECIO, A-C CAMPROUX Intitulé : Protein docking Responsable pédagogique : J. FERNANDEZ-RECIO Programme : Prédiction des interactions protéine. Prédiction des interfaces Protéine-protéine. Docking protéineprotéine. Méthodes de calcul pour définir des fonctions de score et d affinité. Modélisation de la flexibilité des association protéine-protéine. Identification de hot-spot de liaison dans la conception des médicaments. Approches multi-docking moléculaire. Compétences visées : Les étudiants apprendront l état de l'art des méthodes de calcul pour la prédiction des interactions protéine par des simulations de docking -amarrage. Ils seront en mesure d'approche des problèmes d'amarrage réelles de protéines et d'utiliser les méthodes disponibles et les serveurs Web pour la modélisation de la structure de complexe protéine-protéine à partir de sous-unités non reliées. Ils apprendront à intégrer des informations provenant du docking, de données de mutation, de conservation de séquence et de prédiction de site de liaison. Modalités d évaluation : en cours Nombre de crédits et coefficient de l ECUE : 4 crédits, coefficient 1 Heures de cours : 15 heures Heures de TP : 20 heures 4

5 Semestre 2 Bioinformatique Structurale & Drug Discovery 30UDIS42- PROTEIN BIOPHYSIC (5 ECTS) Enseignants Programme: Cet enseignement se décompose en 2 modules : - Module Modélisation moléculaire (en commun avec M1BC2T) (3 ECTS) Enseignants : C. Etchebest, D. Flatters, M. Guéroult - Module Chemical Biology (2 ECTS) Enseignant : O. Taboureau Modalités d évaluation : en cours Nombre de crédits et coefficient de l ECUE : 5 crédits, coefficient 2 Heures de cours : 30 heures Heures de TP : 10 heures Semestre 2 Bioinformatique Structurale & Drug Discovery 30UEIS42- COMMUNICATION (2 ECTS) Enseignant : G. MOROY, L. REGAD. 30ISE142 Séminaires bibliographiques et préprofessionalisation (1 ECTS) Enseignants Séminaires bibliographiques : L. REGAD, Enseignants préprofessionnalisation : G. MOROY, V. GRUBER Intitulé : Séminaires bibliographiques Responsable pédagogique : L.REGAD Programme Séminaires bibliographiques L'objectif de cette EC est de transmettre aux étudiants les principes d'une communication de qualité. Le programme s'articulera autour de trois principaux thèmes : - communication orale, - articles scientifiques, 5

6 - rédaction de rapports. L enseignement consistera en une série de cours centrés sur ces thèmes et constamment illustrés d exemples (et contre-exemples). Les étudiants mettront ensuite en pratique ces concepts lors de la présentation orale d un article article scientifique puis lors de la rédaction d'un rapport suite à une synthèse bibliographique. De manière transversale, les compétences acquises lors de ce module seront également réinvesties lors des différentes présentations de projets dans les autres UE du semestre 3. Compétences visées : - connaître les principes fondamentaux de la transmission efficace d'un message lors d'une présentation orale (avec support) à un groupe - savoir extraire synthétiquement l'information d'un article scientifique - savoir effectuer une lecture critique d'un article scientifique - connaître les règles de base de la rédaction d'un article scientifique - savoir rendre compte d'un travail dans un rapport écrit. Modalités d évaluation : bibliographique) projet (étude et présentation d un article scientifique, synthèse Intitulé : Préprofessionnalisation Responsable pédagogique : V. GRUBER, G. MOROY Objectifs : Sensibiliser les étudiants aux besoins en bioinformatique et connaissances en statistiques des Entreprises. Cet enseignement illustrera l organisation et le fonctionnement des entreprises, l évolution de carrière du chercheur bio-informaticien et/ou bio-statisticien, la veille concurrentielle, la propriété intellectuelle, les partenariats, les relations avec les plateformes, la création d entreprise. Programme : - Structure, organisation et fonctionnement d une entreprise - Stratégie R&D d une entreprise - Priorités d une entreprise - Savoir-faire, expertise, innovation - Evolution de la carrière de chercheur en entreprise - Développement de partenariats en R&D - Veille concurrentielle - Propriété intellectuelle Des représentants de l Industrie participeront à cet enseignement. D anciens étudiants du P7, actuellement embauchés en entreprises, apporteront leurs témoignages. Une visite d entreprise (R&D) illustrera de manière concrète la réalité de l entreprise. Modalités d évaluation : Présentation d'un entreprise. (en cours) Nombre de crédits et coefficient de l ECUE : 1 crédit, coefficient 1 Séminaires : Heures de cours : 5 heures Heures de TD : 5 heures Prépro : Heures de cours : 15 heures Heures de TD : 10 heures 6

7 Semestre 2 Bioinformatique Structurale & Drug Dis 30BID242 Programmation Web (1 ECTS) Enseignant : G. MOROY Intitulé : Informatique en Biologie: programmation WEB Responsables pédagogiques : G. Moroy Résumé du programme : - Le protocole HTTP - Principe de fonctionnement d'un serveur Web - Le langage HTML: langage de balise pour la représentation de documents - Applications logicielles sur le Web: - extension du modèle de documents hypertexte - formulaires HTML - exemple des CGI: fonctionnement, écriture de CGIs en Python - problèmes spécifiques aux applications Web: absence d'état, sécurité, lisibilité (templates) - Approfondissements autour de HTML: - Langages de script côté client: Javascript - Feuilles de style: CSS - XML - Utilités du format - Propriétés, typage, contrôle et validation - Technologies associées: Xpath, XSLT - Services Web - Utilité des services web - Différents standards - Exemples bioinformatiques - Architecture et conception de sites Compétences visées : - Comprendre l'utilité des technologies Web d'une manière générale, et dans le monde de la bioinformatique en particulier. - Se familiariser avec un ensemble représentatif de technologies utilisées pour la publication de documents et l'écriture d'applications sur le Web. Modalités d évaluation : Construction et présentation d'un site. Nombre de crédits et coefficient de l ECUE : 1 crédit, coefficient 2 Heures de cours : 6 heures Heures de TP/TD : 18 heures Semestre 2 Bioinformatique Structurale & Drug Discovery 7

8 30UFIS42 : STAGE (9 ECTS) INITIATION A LA RECHERCHE EN LABORATOIRE (de 2 à 3 mois) Responsables : A-C CAMPROUX Responsables pédagogiques : A-C. Camproux Parcours intégrant obligatoirement cette UE: Master 1 de Biologie Pendant cette période, l étudiant réalisera un travail de recherche ou bibliographique en «In Silico Drug Design». A l'issu de ce stage, un mémoire sera remis et une présentation effectué devant un jury. Modalités d évaluation : Nombre de crédits et coefficient de l ECUE : 9 crédits, Heures de TP : 10 heures 8