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1 BP19 From natural products to drugs against emerging viruses ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project 5 (45h) Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : GUILLEMOT JC VN : Dr. LE Thi Mai Huong PR PR University Aix marseille 2 IBT / VAST PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Le but du module est de présenter les dernières approches utilisées pour la recherche de produits naturels bioactifs, dans le cadre de la recherche d antiviraux contre les virus émergents. Les produits naturels, de plantes, d organismes marins, ou de microorganismes sont aussi des outils pour accéder à une meilleure compréhension des mécanismes de régulation des enzymes ou des interactions protéines/protéines. Seront présentés les techniques de préparation des extraits, les outils du criblage et la spécificité des virus émergents. Compétences acquises - Les techniques de préparation des extraits naturels - La mise en place des techniques de criblage - La lutte contre les virus émergents, en particulier à ARN+, les mécanismes de résistances aux antiviraux. TEACHING UNIT CONTENT : Natural products obtained from plants, marine organisms or microorganisms are the sources of a number of drugs. Bioactive natural compounds may also be used as tools to better understand their interaction with enzymes or proteins, unknown pathways in cell division or disease processes and to design new drugs. The session will be devoted to the discovery of new bioactive natural products with emphasis on modern techniques for their detection, isolation and structural determination. T. Acquired Skills : - From the preparation of natural extracts to active pure compounds - Screening and HTS - Emerging viruses (ARN+) and drug resistance

2 Modalités d évaluation / Examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport Examen(s) écrit(s)/ 70% Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / 3 training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms X Exposé(s) / talk 30% Poster IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES : Private companies will be involved in the unit.

3 BP20 INGÉNIÈRIE MOLECULAIRE / MOLECULAR ENGINEERING ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project 5 (45h) Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : CAMBILLAU Christian VN : PHAN Tuan Nghia Or Quyen Dinh Thi DR1 PR PR Université Marseille 2???? IBT / VAST PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Le but du module d Ingénièrie Moléculaire est de donner aux étudiants une formation théorique et pratique des concepts permettant d obtenir une protéine (enzyme, protéine de liaison, etc) de caractéristiques désirées. La première partie du cours permettra de se familiariser avec les outils nécéssaires : modélisation moléculaire, clonage, expression, purification et caractérisation de protéines et mutants ; les assemblages moléculaires et leur dynamique. Dans une seconde partie du cours, nous aborderons des examples concrets de conception et de fonctionnement d enzymes industrielles, ou de cibles pharmacologiques. Un dernier aspect du cours portera sur l étude de protéines virales modulaires. Lors de la partie pratique, les étudinats se familiariseront avec les logiciels moléculaires, la production d une protéine dans E. coli, du clonage à la purification, sa caractérisation et l obtention d un mutant aux caractéristiques désirées défini par conception in-silico. Enfin, lors du projet, les étudiants appliqueront leurs acquis théoriques et pratiques à un cas concret. Compétences acquises - Compréhension des structures 3D et utilisation d un logiciel d analyse moléculaire - Clonage, expression, purification et caractérisation de protéines et mutants - Conception et obtention d une protéine mutée aux caractéristiques voulues TEACHING UNIT CONTENT : The goal of the course Molecular Engineering is to provide the students with theoretical and practical concepts making possible to obtain a protein (enzyme, binder, etc) with desired characteristics. The first part of the course aims at familiarising the students with the necessary tools: molecular modelling, cloning, expression, purification and characterisation of proteins and mutants. The second part of the course deals with typical examples concerning the design and activity of industrial enzymes, or pharmacological targets with desired properties. In the last part, we will describe some interesting aspects of modular viral proteins. Within the practical course, students will use molecular graphics and modelling softwares and the production of proteins in E. coli, from cloning to purification, and will characterize a mutant with desired activity designed by in-silico approach. Finally, the project will make it possible for students to apply their theoretical and practical skills to a real case. Acquired Skills : - Understanding 3D structures and use of molecular modellig softwares - Cloning, expression, purification and characterisation of proteins and mutants - Design and production of a mutated protein with desired characteristics.

4 Modalités d évaluation / Examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport 40% Examen(s) écrit(s)/ 30% Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / training or project defense 30% Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Exposé(s) / talk Poster IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES : Des contacts seront pris avec les principales sociétés fournisseuses de réactifs et instruments de biologie moléculaire et Biochimie (Invitrogen, GE-Healthcare ). Main supplier companies of Molecular Biology and Biochemistry reactives and instruments will be contacted.

5 BP21 NANOBIOTECH: BIOSENSORS AND NANODELIVERY SYSTEMS ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes 5 (45h) 40 6 Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : Le Pioufle Bruno/ Ferrigno Rosaria VN : PR PR Paris 11 Lyon1 PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Biosensors technology: DNA microarray, peptide ans protein soluble or not soluble- analysis chips, and cell analysis biochips. The course will permit to deepen some of the main physical or biophysical principles used for the fabrication and use of these biosensors: Fabrication principle of DNA microarrays Soluble protein or peptide biochips D electrophoresis Mass spectrometer coupling peptide microarrays surface functionnalization aspects Membrane protein biochips Planar patch clamp technology miniaturization and noise Cell biochips Cell sorting using DEP, or microfluidic principles Cell detection and analysis using impedancemetry Ampérometric detection on a chip advantage of miniaturized electrodes Nanobiotechnologies; characterization, design and application and to clarified the potential of nanotechnology in diagnosis and therapy Intracellular engineering at nanometer scale; e.g. cellular machineries Nanoimaging in biology and medicine Nanoparticles and diagnosis Biosensors Liposomes as pharmaceuticals carriers Labchips and diagnosis Nanomedecine and cancer Modalités d évaluation / Examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport Examen(s) écrit(s)/ Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Exposé(s) / talk Poster

6 IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES : Des contacts seront pris avec les principales sociétés fournisseuses de réactifs et instruments de biologie moléculaire et Biochimie (Invitrogen, GE-Healthcare ). Main supplier companies of Molecular Biology and Biochemistry reactives and instruments will be contacted.

7 BP22 PHARMACEUTICS and PHARMACOKINETICS ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project 5 (45h) Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : FALSON Françoise VN : DO Quyen PR MCU Université Lyon1 Université de Pharmacie d Hanoi PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : I- Développement des formes galéniques : Formulation : systèmes homogènes, systèmes dispersés, formes liquides, formes solides, formes semi solides Choix de la forme en fonction des objectifs thérapeutiques et biopharmaceutiques : systèmes à libération modifiée, systèmes à distribution modulée II LADME Place des études LADME dans le développement préclinique du médicament et prédictions in silico III Evaluation de la Libération, de l Absorption et de la Distribution des médicaments - Modèles d études IV Evaluation du Métabolisme des médicaments et des interactions médicamenteuses en Recherche et Développement Background sur les enzymes métaboliques, Etudes d inhibition et d induction, Méthodes de prédictions de l in vitro à l in vivo- Background sur les transporteurs ; Méthodes d étude - Interaction entre les transporteurs et les enzymes dans les interactions médicamenteuses Compétences acquises - connaissance de la formulation des différentes formes galéniques pour un objectif thérapeutique - connaissance des études LADME et de leur place dans le développement du médicament - Connaissances des modèles d étude et des méthodes de prédiction de l ADME - TEACHING UNIT CONTENT : I Dosage form development: formulation and characterisations (homogenous systems, heterogeneous system, liquids, semisolids, solids forms) Dosage form-therapeutical-biopharmaceutical correlations. II LADME system in preclinical development and prediction in silico III Evaluation of release, absorption, biopharmacy and distribution of drugs ; experimental approaches. IV Drug metabolism and drug-drug interactions in research and development Metabolism and drugs interactions, basic concepts on drug metabolism and drug interactions; Inhibition and induction studies, In vitro and in vivo predictions - Drug transporters, Basic concepts on drug transporters, Enzyme and transporter mediated drug-drug interactions AcquiredSkills : - Knowledge of formulation for therapeutical effect (choice of dosage with biopharmaceutical parameters) - Knowledge of LADME studies and used in medicine development - Knowledge of experimental studies and prediction methods of LADME

8 Modalités d évaluation / Examinationforms (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / pleaseprecicise the ration if there are differentexaminationforms Interrogation(s) orale(s) interview 40% / oral training or projectdefense Note de déroulement de stage / training mark Rapport / mémoire / report Compte-rendu(s) de travaux dirigés / tutorial report/ 40% Logiciel / Software Autre / another: Examen(s) écrit(s)20% Poster IMPLICATION DE COMPAGNIESPRIVEES :INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES :

9 BP23 Human and Environmental Toxicology/Toxicologie Environnementale et Humaine ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes 5 (45h) Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : DuBOW Michael VN : PR Université Paris-Sud PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : La science de la toxicologie a véritablement commencé au 16ème siècle quand Paracelse a déclaré: «Tout peut être toxique. Il est la dose qui est important". L'objectif de ce cours est d'introduire l'étudiant aux méthodes modernes utilisées pour déterminer les mécanismes sous-jacents pourquoi une substance est toxique et que les réponses d'une cellule et l'organisme de montage pour faire face au stress. Nous allons examiner brièvement l'histoire et la croissance explosive de la toxicologie depuis le milieu du 20e siècle. Des exemples particuliers seront prises à partir de l'environnement et de la médecine. L'utilisation sélective des propriétés toxiques de composés pour le bénéfice de l'humanité, tels que les herbicides et les insecticides à usage agricole, et l'utilisation de composés en médecine telles que le Taxol que les médicaments anti-cancer, sera également présenté. Nous allons aussi présenter et discuter les concepts de l'évaluation du cycle de vie et les approches moléculaires pour la nouvelle science de la toxicogénomique. Compétences acquises Disposition des produits chimiques (absorption, métabolisme, distribution, excrétion, l'activité physique, etc) présence et le rôle des toxines présentes dans la nature: animaux, plantes et réponses fongitoxique de cellules et d'organismes, y compris comportementaux ToxicologyCarcinogenicity et les toxines MutagenesisUseful: insecticides, herbicides, chimiothérapie, et etcetracurrent De futures approches: Life Cycle Assessment, de la toxicogénomique (Gene Chips, les espèces et le séquençage du génome individuel), la modélisation prédictive et de toxicologie, etc. TEACHING UNIT CONTENT : The science of toxicology began in earnest in the 16th century when Paracelsus stated "Everything can be toxic. It is the dose that is important". The aim of this course is to introduce the student to the modern approaches used to determine the mechanisms underlying why a substance is toxic and the responses that a cell and organism mount to cope with the stresses. We will briefly examine the history and then the explosive growth of toxicology since the mid-20th century. Particular examples will be taken from the environment and from medicine. The selective use of the toxic properties of compounds for the benefit of mankind, such as herbicides and insecticides for use in agriculture, and the use of compounds in medicine such as Taxol as anti-cancer drugs, will also be presented. We will also present and discuss the concepts of life cycle assessment and current molecular approaches for the new science of toxicogenomics. Acquired Skills : Chemical Disposition (Absorption, Metabolism, Distribution, Excretion, Kinetics, etcetera) Presence and Role of Toxins Occurring in Nature: Animals, Plants and Fungi Toxic Responses of Cells and Organisms, Including Behavioral Toxicology Carcinogenicity and Mutagenesis Useful Toxins: Insecticides, Herbicides, Chemotherapy, etcetra Current and Future Approaches: Life Cycle Assessment, Toxicogenomics (Gene Chips, Species and Individual Genome Sequencing), Modeling and Predictive Toxicology, etcetera.

10 Modalités d évaluation / Examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport Examen(s) écrit(s)/ 100% Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Exposé(s) / talk Poster IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES :

11 BP024 PROTEIN, PEPTIDES AND NUCLEOTIDE FORMULATION ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project 05 (45h) Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / OPTION : DD,BM FR : VN : KIM Thi Phuong Oanh Dr. IBT / VAST PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Compétences acquises TEACHING UNIT CONTENT : The goal of the course Protein, peptides and nucleotide formulation is to provide the students with a detailed view of the molecular structures of DNA, RNA and proteins. The course covers the conformation features of nucleic acid and protein building-blocks; the structures of DNA, RNA and proteins; the principle of protein folding; and the principles of protein DNA/RNA recognition, proteinprotein interactions. This course also introduces the students to some useful websites/ bioinformatics tools which offer the opportunities of viewing structures and structural predictions. Acquired Skills : - Theoretical knowledge of molecular structures of DNA, RNA and proteins - General principles of molecular interactions among DNA, RNA and proteins Modalités d évaluation / Examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport Examen(s) écrit(s)/ 70% Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: 30% (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Exposé(s) / talk Poster IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES :

12 BP25 FROM GENOMIC TO SYTEM BIOLOGY ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project 5 (45h) Département / parcours, (Department / speciality) : BP / COMMON Responsable de l UE (TU responsive): FR : NGUYEN Catherine VN : Statut/Status Institution PR Université Aix-Marseille 2 PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Le but du module est de maîtriser les bases conceptuelles des approches visant à la connaissance de la fonction des gènes au niveau des cellules et des organismes. Le génome, le transcriptome, le protéome, et les réseaux moléculaires seront abordés. L idée est notamment de montrer comment on peut chercher à expliquer les variations phénotypiques au niveau de la cellule, des tissus, des organismes et des populations sur la base d une recherche ciblée sur les variations des séquences d ADN, du taux d ARN ou de la quantité des protéines, et sur une meilleure connaissance des réseaux (ADN-miARN, ADN-protéines, protéines-protéines). Différents concepts et procédures d analyse d interprétation des données ainsi que les connaissances nécessaires pour faire le lien avec la bioinformatique seront abordés. Compétences acquises - Connaissance conceptuelle des approches à grandes échelles de l étude des génomes et de l expression des gènes. - Connaissance critique des différentes méthodes d étude de la génomique fonctionnelle (transcriptome, protéome, réseau d interaction et compréhension des applications à la santé humaine, et animaux d élevage ) TEACHING UNIT CONTENT : The aim of the module is to master the basic conceptual approaches to the understanding of gene function in cells and organisms. The genome, the transcriptome, the proteome, and molecular networks will be discussed. The idea is to show how we can try to explain the phenotypic variations in the cell, tissues, organisms and populations on the basis of focused research on variations in DNA sequences, the rate of RNA or the amount of protein, and a better knowledge of networks (DNA-miRNA, DNA-protein, protein-protein). These courses will set up different concepts and analysis procedures for interpreting data the necessary knowledge to make the connection with bioinformatics. Acquired Skills : - Knowledge of conceptual approaches to large-scale study of genomes and gene expression. - Critical knowledge of various methods of study of functional genomics (transcriptome, proteome interaction network and applications to understanding human health and livestock...)

13 Modalités d évaluation / Examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport Examen(s) écrit(s)/ 70% Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / 30% training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Exposé(s) / talk Poster IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES : Des contacts seront pris avec les principales sociétés fournisseuses de réactifs de biologie moléculaire (Promega, Clonthech ). Main supplier companies of Molecular Biology reactives will be contacted.

14 BP26 From omics to identification of biomarkers for biodiagnostic ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes 5 (45h) Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : COHEN Pascale VN : Prof. Dr. PHAN Tuan Nghia PR PR Université Montpellier 1 IBT / VAST PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Le but du module «de l omique à lidentification de bio marqueurs pour le bio diagnostic» et de donner aux étudiants une vue synthétique des biotechnologies appliquées au domaine du bio diagnostic, en se focalisant en particulier sur l'importance des biotechnologies pour le développement et l'utilisation d'outils dans le domaine du diagnostic moléculaire ou du diagnostic immunologique. Dans ce module seront développés les approches pour identifier ces nouveaux bio marqueurs (génomique, transcriptomique, protéomique), pour le développement de tests de diagnostic immunologiques ou moléculaires ainsi que les applications biomédicales de l'utilisation de ces tests. Ce module est recommandé pour des biologistes moléculaires ou des biologistes médicaux. Compétences acquises - Connaissance conceptuelle des approches fondamentales utilisées dans les biotechnologies médicales appliquées au domaine du diagnostic immunologique ou du diagnostic moléculaire. TEACHING UNIT CONTENT : This course will introduce the students to Biotechnologies applied to Biodiagnostic, with a specific focus on the importance of Biotechnologies for the development and use of immunotechnologic or molecular tools. Approaches for identifying new biomarkers (genomics, transcriptomics, proteomics), for the development of new immunodiagnostic or molecular assays, and biomedical applications will be developed. The course is recommended for molecular and medical biologists. Acquired Skills : - Conceptual overview of the fundamental approaches of biomedical biotechnologies applied to the molecular or immunological diagnostic. Modalités d évaluation / Examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport Examen(s) écrit(s)/ 100 Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Exposé(s) / talk Poster

15 IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES :

16 BP28 GENETIC AND POLYMORPHISM ANALYSIS ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project 5 (45h) Département / parcours, (Department / speciality) : BP / COMMON Responsable de l UE (TU responsive): FR : RIHET Pascal VN : Le Van Dong Statut/Status Institution PR Université Aix-Marseille 2 PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Le But du module est de présenter les principales méthodes d analyse de polymorphismes. Cela inclue les technologies de typage des polymorphismes, les bases de données et certains outils informatiques et statistiques dans le domaine de la diversité génétique animale et celui de la prédisposition génétique aux pathologies humaines. Dans ce contexte il sera fait un panorama des différentes méthodes d analyse de polymorphismes : l amplification de génome entier et de fragments choisis, recherche de polymorphismes connus par PCR-RFLP et inconnus par PCR-DHPLC et PCR-SSCP, analyse du polymorphisme des microsatellites, identification des polymorphismes par séquençage (séquenceur automatique à capillaires ou séquenceur à très haut débit), exploration des bases de données de polymorphismes, analyse de déséquilibre de liaison génétique, études de liaison et d association génétique avec des traits complexes. Compétences acquises - Connaissance des outils et tests classiques d association. - Appréhender la masse de données accessible via internet et celle issue de la nouvelle génération de séquenceur à très haut débit (bioinformatique et base de données des polymorphismes). - Maîtriser des méthodes d analyses de données de polymorphismes TEACHING UNIT CONTENT : The Purpose of the UE is to present the main approaches to analyze the polymorphisms. This includes the technologies for typing polymorphisms and bioinformatic and statistical tools to analyze data in the area of genetic diversity in animals and genetic predisposition to human diseases. In this context it will be done an overview of different methods of analysis of polymorphisms: amplifying whole genomes and selected fragments, searching for known polymorphisms by PCR-RFLP and unknown by PCR-DHPLC and PCR-SSCP, analysis of microsatellite polymorphism, identifying polymorphisms by sequencing (automated sequencer capillary sequencer or very high speed), searching SNPs in databases, detecting linkage disequilibrium, testing linkage and association with complex traits. Acquired Skills : - Knowledge of tools and classical tests of linkage and association. - Managing the huge amount of data accessible via the Internet and the outcome of the new generation of high-speed sequencer (bioinformatics and database of polymorphisms). - Mastering some methods to analyze polymorphism data

17 Modalités d évaluation / Examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport Examen(s) écrit(s)/ 70% Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / 30% training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Exposé(s) / talk Poster IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES : Des contacts seront pris avec les principales sociétés fournisseuses de réactifs de biologie moléculaire (Promega, Clonthech ). Main supplier companies of Molecular Biology reactives will be contacted.

18 BP29 CELLULES SOUCHES ET TRANSFERT NUCLEAIRE / STEM CELL AND NUCLEAR TRANSFERT ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project 5 (45h) Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : MAZARS Raoul VN : LE Van Dong MCU Dr. Université Paul Sabatier IBT / VAST PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Les cellules souches sont capables, par définition, de s auto renouveler indéfiniment mais aussi de se différencier en de nombreux lignages de manière à générer les différents tissus. Le renouvellement et la différenciation des cellules souches dépendent étroitement de signaux cellulaires intrinsèques et extrinsèques venant de son micro environnement. Ces signaux commencent à être déchiffrés définissant ainsi la niche des cellules souches. Des cellules souches pluripotentes peuvent également être cultivées ex vivo à partir de cellules embryonnaires ou du lignage germinal. L acquisition de la pluripotence dans des cellules somatiques requiert l activation d un réseau de régulation transcriptionnel (incluant NANOG, SOX2, OCT4..), un phénomène qui a été observé en utilisant trois techniques expérimentales différentes pour induire la pluripotence dans des cellules somatiques. Ces méthodes incluent, le transfert de noyau, la reprogrammation directe ou la fusion cellulaire. Ces découvertes récentes, et en pleine expansion, permettent d envisager de nouveaux espoirs dans la médecine régénérative. Compétences acquises - Connaissance conceptuelle de la pluripotence et de la différenciation. - Connaissance critique de la littérature concernant les différents types de cellules souches. - Voies de recherches actuelles appliquées à la médecine régénérative. TEACHING UNIT CONTENT : Stem cells share the defining characteristics of self renewal, which maintains, or expands the stemcell pool, and multi lineage differentiation, which generates tissues. Stem cell self renewal and differentiation are influenced by the convergence of intrinsic cellular signals and extrinsic microenvironmental cues from the surrounding stem cell niche, and the specific signals involved are starting to be unravelled. Pluripotent cells have also been shown to arise from ex vivo cultures of early embryonic cells and cells of the germ lineage. The acquisition of pluripotency in somatic cells requires the activation of a transcriptional regulatory network (this involves NANOG, SOX2, OCT4 and possibly others), a phenomenon which has been observed using three distinct methods of experimentally induced pluripotency in somatic cells. These methods include nuclear transfer, direct reprogramming and cell fusion. These recent and rapidly emerging discoveries allow new hopes in regenerative medicine. Acquired Skills : - Conceptual overview of basic principles in pluripotency and cell differentiation. - Bibliographic critical overview of defining new stem cells. - Recent new directions in regenerative medicine.

19 Modalités d évaluation / Examination forms (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport Exposé(s) / talk 30% Examen(s) écrit(s)/ 70% Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: Poster IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES : Des contacts seront pris avec les principales sociétés fournisseuses de réactifs de biologie moléculaire (Promega, Clonthech ). Main supplier companies of Molecular Biology reactives will be contacted.

20 BP30 Biologie moléculaire et pathogènes émergents/ Molecular biology and emerging pathogens ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project 45 h Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP/ Biomedecine FR : BAÑULS Anne-Laure VN : CR1 IRD PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Ce module est focalisé sur l étude des maladies infectieuses et en particulier des pathogènes émergents qu ils soient bactériens, fongiques, parasitaires ou encore viraux. Une connaissance des concepts de base en microbiologie est cruciale pour ce cours. En effet, nous détaillerons les mécanismes génétiques impliqués dans les phénomènes d émergence des maladies infectieuses tels que les transferts horizontaux. Nous parlerons également des facteurs extrinsèques favorisant ces phénomènes d émergence comme par exemple les activités humaines (agriculture intensive, urbanisation et industrialisation, etc...). Nous démontrerons que les approches multidisciplinaires sont indispensables pour avoir une vision globale des systèmes infectieux. Le second objectif de ce cours est d apporter aux étudiants des connaissances générales en biologie moléculaire dans le domaine des maladies infectieuses. Les cours seront illustrés par des exemples précis sur des maladies virales, bactériennes et parasitaires. Nous montrerons comment les études génétiques peuvent aider à mieux comprendre les systèmes infectieux. Cet aspect inclura l évolution de la résistance et de la virulence et l identification des voies de transmission, trois aspects fondamentaux en santé publique. Compétences acquises - Connaissance en maladies infectieuses émergentes et les facteurs responsables de ces phénomènes - Connaissance des mécanismes génétiques impliqués dans les phénomènes d émergence. - Vue d ensemble des techniques moléculaires et de leur utilité dans le domaine des maladies infectieuses TEACHING UNIT CONTENT : This teaching module is focused on the emerging bacterial, fungal, parasitic and viral infectious diseases. An understanding of basic concepts in Microbiology is crucial for this course, as we will detail the genetic mechanisms involved in emergence events of new infectious diseases such as horizontal gene transfer. We will also discuss about the extrinsic factors favouring these emergence events such as the human activities (intensive agricultural practices, urbanization and industrialization, etc..) in the selection of new emerging pathogens. We will also demonstrate that multidisciplinary approaches are fundamental to have a global view of infectious systems. A second objective is to provide students with general knowledge in molecular biology in the field of infectious diseases. The courses will be illustrated by concrete examples on virus, bacteria or parasite diseases. We will show how genetics can help to better understand infectious systems. This will include the evolution of resistance and virulence, identification of transmission routes, three fundamental aspects in public health. Acquired Skills :

21 - Knowledge in emerging infectious diseases and the factors of emergence - Knowledge in genetic mechanisms involved in emergence events - Overview of the molecular biology techniques used in infectious diseases Modalités d évaluation / Examination forms (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport Exposé(s) / talk 50% Examen(s) écrit(s)/ 50% Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: Poster IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES : Des contacts seront pris avec les principales sociétés fournisseuses de réactifs de biologie moléculaire (Promega, Clonthech ). Main supplier companies of Molecular Biology reactives will be contacted.

22 BP31 MICROPROPAGATION, TRANSFORMATION, REGENERATION OF TROPICAL PLANTS ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project 5 (45h) Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : FRANCHE Claudine VN : VINH Do Nang PR PR DIADE (IRD/UM2) IBT / VAST PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Le but du module Micropropagation, transformation, régénération des plantes tropicales est de fournir aux étudiants les connaissances nécessaires à la compréhension du potentiel offert par la transgenèse végétale appliquée aux plantes tropicales. Les aspects théoriques couvriront les mécanismes de transfert de gènes (Agrobacterium et transfert direct) et leur utilisation en relation avec les techniques de culture in vitro, les vecteurs et la sélection des plantes transformées, la caractérisation des plantes transgéniques et les spécificités attendues pour les plantes à vocation commerciale. L apport de la transgenèse à la connaissance des plantes tropicales sera illustré. L application de ces technologies pour l amélioration des plantes tropicales et la production de molécules d intérêt pharmaceutique sera également traité. Des travaux dirigés basés sur une analyse critique d articles traitant de divers champs d application de la transformation génétique à des plantes tropicales seront réalisés. Compétences acquises - Principes de culture in vitro en relation avec la transgenèse - Connaissance conceptuelle de la transformation génétique des plantes par Agrobacterium et par transfert direct de gènes - Applications de la transformation génétique pour la recherche, l amélioration des plantes tropicales et la production de molécules d intérêt pharmaceutique TEACHING UNIT CONTENT : The goal of the course Micropropagation, transformation, regeneration of tropical plants is to provide the students with the fundamental principles to understand the potential offered by the genetic transformation of tropical plants. Courses related to the mechanisms of gene transfer (Agrobacterium and direct gene transfer) will be provided, together with transformation vectors and selection of transformed cells, characterization of transgenic plants and specificities for commercial uses. Basic knowledge generated by transgenesis will be illustrated, together with the use of genetic transformation to improve agronomic traits in tropical plants and produce pharmaceutical molecules. Scientific publications describing to different applied aspects of genetic transformation in tropical plants will be studied and discussed. Acquired Skills : - Conceptual overview of gene transfer and gene expression in plants - Overview of the uses of transgenic plants to generate basic knowledge and industrial uses - Critical overview of the commercial uses of tropical transgenic plants

23 Modalités d évaluation / Examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral 25% Rapport / mémoire / report Examen(s) écrit(s)/ 50% Compte-rendu(s) de travaux dirigés / practical classe repport / training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms 25% Exposé(s) / talk Poster IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES :

24 BP32 GENOMIQUE FONCTIONNELLE ET COMPARATIVE DES PLANTES / PLANT FUNCTIONAL AND COMPARATIVE GENOMICS ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes 5 (45h) Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : SABOT Francois VN : CR IRD PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Le but de ce module méthodologique est de présenter les principales approches et technologies associées à la génomique structurale et fonctionnelle végétale (séquençage WGS/NGS, BAC-àBAC, transcriptomique) et des principes généraux de l'annotation. Les principaux apports et limites des nouvelles technologies de séquençage (454, Solexa, Pacific Biosciences) comme des classiques (Sanger, puces) seront présentées avec des exemples précis sur les différents génomes de plantes déjà disponibles. Les informations extractibles des différentes méthodes et programmes de séquençage seront aussi analysés. Divers aspects de l'évolution d génome seront présentés, comme la polyploïdie, ou le compartiment non-génique (Eléments transposables, microsatellites, gènes petits ARNs). Différentes stratégies de génomique fonctionnelle seront aussi présentées, avec la transcriptomique et le clonage positionnel. Les cours magistraux seront accompagnés d'exemples pratiques présentant l'utilisation de la génomique fonctionnelle pour aborder différents aspects de la biologie végétale. Compétences acquises - Connaissance conceptuelle des technologies de séquençage, leurs avantages et limites. - Pratique d'analyse génomique (assemblage, 'mapping', annotation) - Concepts et pratiques en génomique et transcriptomique comparatives. TEACHING UNIT CONTENT : The goal of this module is to present the principal technologies linked to structural plant genomic (sequencing WGS and NGS, BAC-to-BAC, transcriptomic) and the general principles of annotation. The main outcomes of the new technologies (454, Solexa, Pacific Biosciences) as well as more classical ones (Sanger, Chip array) will be presented using very accurate examples based on the different sequenced plant genomes already available. The different information that can be pulled out from sequencing program will be analysed through different examples. Some aspects of genome evolution will be presented as for example in the case of polyploidy or of the non-genic compartment evolution (Transposable elements, SSR, small RNA genes). Different functional genomics strategies will be presented as for example transcriptomic, positional cloning. The courses will be supplemented by practical examples presenting the use of functional genomics for studying various biological aspects. Acquired Skills : - Conceptual overview of sequencing technologies, advantages, withdraw and limits - Practice on Genomics analyses (assembly, mapping, annotation) - Concepts and Practices in Comparative genomics/transcriptomics

25 Modalités d évaluation / Examination forms (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Interrogation(s) orale(s) / oral interview Rapport / mémoire / repport Exposé(s) / talk Examen(s) écrit(s)/ 30% Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / 70% Poster training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES :

26 BP33 IIGENIERIE DE LA RESISTANCE AUX STRESS / STRESS RESISTANCE INGENIERING ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes 5 (45h) Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : C.BRUGIDOU VN : Do NANG VINH DR2 PR IRD IBT / VAST PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Le but du module ingénierie de la résistance aux stress des plantes cultivées» est de donner aux étudiants une idée claire des mécanismes de base impliqués dans l interaction hôtes-pathogènes et des principales voies métaboliques chez les plantes. La diversité naturelle, les approches de la génomique et de la génomique fonctionnelle, ainsi que des approches intégrées entre plantes et son environnement seront abordés pour identifier de nouveaux gènes. La seconde partie du cours est consacrée au développement de différentes stratégies de résistance. Ainsi nous traiterons des pratiques culturales, des résistance naturelles (gènes majeurs et QTLs), et des résistances transgéniques (surexpression, silencing). A l aide d exemples nous développerons ces différentes stratégies avec les avantages et les inconvénients. Des bases de biosécurité sur le développement des plantes transgéniques seront développés. Des analyses de plantes transgéniques par PCR, Southern, Northern, RT-PCR et Western-blot seront réalisées. Compétences acquises - Connaissance conceptuelle des mécanismes des interactions hôtes-pathogènes-et des voies métaboliques de la plante - Diversité, Génomique, Sélection, Plantes transgéniques et Biosécurité - Pratique de la PCR, RT-PCR et western, conception, caractérisation et traçabilité des GMOs TEACHING UNIT CONTENT : The goal of the course Engineering stress resistance in tropical crops is to provide the students with the fundamental principles of plant pathogènes interactions and the basic metabolic pathways in plant. We will study different approaches to identify new stress resistance genes using natural diversity, genomic, functional genomic, and agro-environmental aspects. The second part of this course covers advance strategies for resistance by using cultural practices, natural resistance genes (major genes and QTL) and transgenic plant (overexprerssion and silencing). We will develop for each one their interest (weak and strong points) and basic knowledge in GMO and biosecurity. During practical classe students will analyse transgenic plants by PCR, RT-PCR and western blot or Elisa. Acquired Skills : - Conceptual overview of plnat pathogens interactions, basic metabolic pathways - Critical overview of stress resistance strategies - Practice on PCR, RT-PCR, Western blot

27 Modalités d évaluation / Examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport Examen(s) écrit(s)/ 70% Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / 30% training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Exposé(s) / talk Poster IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES : Des contacts seront pris avec les principales sociétés fournisseuses de réactifs de biologie moléculaire (Promega, Clonthech ). Main supplier companies of Molecular Biology reactives will be contacted.

28 BP34 DETERMINANTS GENETIQUES ET MOLECULAIRES DE LA PRODUCTIVITE VEGETALE/ GENETICS AND MOLECULAR BASIS OF PLANT PRODUCTIVITY ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project 5 (45h) Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : GANTET Pascal VN : DO Nang Vinh PR PR Université Montpellier 2 IGA / VAAS PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Le but de ce module est d acquérir les connaissances fondamentales sur les déterminants génétiques et moléculaires du développement des plantes. A partir des données acquises sur les plantes modèles (Arabidopis, riz), nous montrerons comment ces connaissances sont appliquées pour améliorer les plantes tropicales cultivées. Nous décrirons aussi la diversité des organes des plantes qui peuvent être consommés (graines, racines, tiges, fruits, feuilles ). Les moyens permettant de modifier l architecture des racines pour permettre aux plantes de mieux exploiter les ressources hydriques et minérales du sol seront abordé, ainsi que les moyens permettant d améliorer leur contenu en amidon. Nous décrirons ensuite en profondeur les stratégies et les moyens qui sont utilisés pour améliorer le nombre, la formation, la taille et le contenu des graines, de la forme de la plantes à travers la découverte d allèles contrôlant le nanisme et la ramification (tallage), les bases du contrôle génétique et moléculaire du temps de floraison (durée du cycle de culture), de l architecture des inflorescence (nombre de grain ou de fruit par inflorescence), du développement du fruit et de sa maturation Compétences acquises - Connaissance large des déterminants génétiques et moléculaires qui permettent de contrôler le développement des plantes - Connaissance de la diversité des organes végétaux consommés - Application de la connaissance des mécanismes fondamentaux du développement à l amélioration de la productivité et de la qualité des organes végétaux consommés. TEACHING UNIT CONTENT : Fundamental knowledge on specific mechanisms of plant development will be given in reference to model plant species and specific application for improvement of tropical crops will be developed. Knowledge of the diversity of eaten organs of tropical crops (seeds, roots, shoot, fruits, leaves) will be given. Means of the engineering of root development for nutrient and water uptake efficiency and starch storage will be described. Engineering of seed formation, size and contents, of plant shape trough draft and branching alleles discovery, genetic and molecular control of flowering time, of inflorescence architecture, of fruit development and maturation will be deeply reviewed. Acquired Skills : - Overview of the main genetics and molecular determinants governing plant development - Knowledge about the diversity of plant eaten organs - Application of the fundamental knowledge on plant development to the improvement of the productivity and quality of eaten plant organs

29 Modalités d évaluation / Examination forms (Indiquer le coefficient si plusieurs modalités d évaluation / please precicise the ration if there are different examination forms Interrogation(s) orale(s) interview / oral Rapport / mémoire / repport Exposé(s) / talk 40% Examen(s) écrit(s)/ 60% Compte-rendu(s) de travaux pratiques / practical classe repport / training or project defense Note de déroulement de stage / training mark Logiciel / Software Autre / another: Poster IMPLICATION DE COMPAGNIES PRIVEES : INVOLVMENT OF PRIVATE COMPAGNIES : Des contacts seront pris avec les principales sociétés fournisseuses de réactifs de biologie moléculaire (Promega, Clonthech ). Main supplier companies of Molecular Biology reactives will be contacted.

30 BP35 MOLECULAR MARKERS AND SELECTION ECTS Cours/Lectures T.D./Exercices T.P. /practical Classes 5 (50h) Stage/Training (semaines/weeks) Projet/project Département / parcours, (Department / speciality) : Responsable de l UE (TU responsive): Statut/Status Institution BP / COMMON FR : PRAT Daniel VN : NGUYEN Thi Thanh Thuy PR CR Université Lyon 1 IGA / VAAS PROGRAMME DE L UNITE D ENSEIGNEMENT : Le but du module Marqueurs moléculaires et sélection est de donner aux étudiants les bases nécessaires à l utilisation des marqueurs moléculaires dans une perspectives de mise en évidence de polymorphisme génétique et d amélioration des plantes. Les techniques de base des marqueurs moléculaires établies pour l essentiel sur le principe de la PCR seront présentées de façon critique avec différentes variantes selon les régions du génome ciblées (microsatellites, AFLP, SNP ). Les analyses des données seront conduites pour la construction de cartes génétiques et la localisation aussi précise que possible de gènes d intérêt afin d intégrer leur polymorphisme dans les schémas de croisement et produire les meilleurs descendants. Les différentes généalogies permettant ces recherches (F2, Backcross, RILs, NILs, BSA, croisements entre hétérozygotes) seront décrites. Les principales modalités de sélection assistée par marqueurs seront présentées. Ce module apporte des bases sur les programmes d amélioration et des notions de génétique quantitative. Des exemples choisis illustreront ces travaux. Compétences acquises - Connaissance critique et pratique sur les principales techniques de marquage moléculaire - Connaissance critique des principes de construction de carte génétique et de localisation de QTL - Connaissance conceptuelle de génétique quantitative et d amélioration des plantes TEACHING UNIT CONTENT : The goal of the course Molecular markers and selection is to provide the students with the fundamental principles of utilization of molecular markers in the scope of genetic polymorphism analyses and of plant breeding. Principle of Polymerase Chain Reaction will be shown in order to describe differences among marker types varying on the target nuclear DNA sequence (SSR, AFLPs, SNPs...). Different methods to reveal Single Nucleotide Polymorphisms which are largely investigated will be presented. Advantages and disadvantages will be discussed. Polymorphisms analyses are suitable to assess gene diversity among plants and also in the scope of plant breeding mostly to produce genetic maps and localize genes controlling traits in plants (Quantitative Trait Loci, QTLs) in order to obtained very good progenies. The different types of populations used in plant genetic will be presented (F2, Back cross, RILs, NILs, BSA method...). QTL detection is largely developed since it allows combination of different genes distributed among plants into a single one using Selection Assisted by Marker (SAM). It will be explained by choosing very accurate examples. Required bases in quantitative genetics and plant breeding will be also explained. Acquired Skills : - Critical overview and practice in molecular markers applied to plant breeding - Critical overview of main principles on genetic mapping and QTL localization - Overview on quantitative genetics and its applications in plant breeding