2024-2025

Avenue Victor Maistriau 8a
7000 Mons

Fiche ects de l'unité d'enseignement #2183 intitulée :

Phylogénèse

Bachelier en Biotechnique / Bloc 3
- option Bioinformatique

Informations

Responsable d'UE : Vincent BRANDERS

Bloc : BIO3

Période : 1^er quadrimestre

Durée : 34 h

Crédits : 2 ects

UE Prérequises : aucune

UE Corequises : aucune

Activité d'apprentissage (AA)

Analyse phylogénétique : 34 h, Vincent BRANDERS

Connaissances et compétences préalables

Biologie moléculaire : Compréhension des concepts fondamentaux tels que l’ADN, l’ARN, les protéines, et les mécanismes de transcription et de traduction.
Génétique : Connaissances des mutations, de la variabilité génétique, des gènes et des séquences nucléotidiques.
Manipulation de bases de données génétiques : Capacité à accéder aux bases de données génomiques (ex. : GenBank) et à télécharger des séquences d’ADN ou de protéines.
Statistiques de base : Maîtrise des concepts statistiques essentiels, tels que la probabilité, les tests d’hypothèse, et l’interprétation de résultats statistiques (p-values, intervalles de confiance).
Théorie des probabilités : Compréhension des modèles évolutionnaires, notamment des modèles de substitution de nucléotides.
Langages de programmation : Familiarité avec des langages couramment utilisés en bioinformatique, comme Python et R, pour automatiser des analyses ou manipuler des données de séquences.

Contribution aux objectifs de développement durable

	Objectif 3 : Permettre à tous de vivre en bonne santé et promouvoir le bien-être de tous à tout âge 3.3 D’ici à 2030, mettre fin à l’épidémie de sida, à la tuberculose, au paludisme et aux maladies tropicales négligées et combattre l’hépatite, les maladies transmises par l’eau et autres maladies transmissibles.
	Objectif 4 : Assurer l’accès de tous à une éducation de qualité, sur un pied d’égalité, et promouvoir les possibilités d’apprentissage tout au long de la vie 4.4 D’ici à 2030, augmenter considérablement le nombre de jeunes et d’adultes disposant des compétences, notamment techniques et professionnelles, nécessaires à l’emploi, à l’obtention d’un travail décent et à l’entrepreneuriat.
	Objectif 9 : Bâtir une infrastructure résiliente, promouvoir une industrialisation durable qui profite à tous et encourager l’innovation 9.5 Renforcer la recherche scientifique, perfectionner les capacités technologiques des secteurs industriels de tous les pays, en particulier des pays en développement, notamment en encourageant l’innovation et en augmentant considérablement le nombre de personnes travaillant dans le secteur de la recherche et du développement pour 1 million d’habitants et en accroissant les dépenses publiques et privées consacrées à la recherche et au développement d’ici à 2030.
	Objectif 12 : Établir des modes de consommation et de production durables 12.2 D’ici à 2030, parvenir à une gestion durable et à une utilisation rationnelle des ressources naturelles.
	Objectif 13 : Prendre d’urgence des mesures pour lutter contre les changements climatiques et leurs répercussions 13.3 Améliorer l’éducation, la sensibilisation et les capacités individuelles et institutionnelles en ce qui concerne l’adaptation aux changements climatiques, l’atténuation de leurs effets et la réduction de leur impact et les systèmes d’alerte rapide.
	Objectif 15 : Préserver et restaurer les écosystèmes terrestres, en veillant à les exploiter de façon durable, gérer durablement les forêts, lutter contre la désertification, enrayer et inverser le processus de dégradation des sols et mettre fin à l’appauvrissement de la biodiversité 15.5 Prendre d’urgence des mesures énergiques pour réduire la dégradation du milieu naturel, mettre un terme à l’appauvrissement de la biodiversité et, d’ici à 2020, protéger les espèces menacées et prévenir leur extinction.

Contribution aux objectifs du référentiel de compétences de l'ARES

Communiquer et informer
- Mener une discussion, argumenter et convaincre de manière constructive
- Utiliser le vocabulaire adéquat
Collaborer à la conception, à l’amélioration et au développement de projets techniques
- Elaborer une méthodologie de travail
- Analyser une situation donnée sous ses aspects techniques et scientifiques
- Rechercher et utiliser les ressources adéquates
- Proposer des solutions qui tiennent compte des contraintes
S’engager dans une démarche de développement professionnel
- S’informer et s’inscrire dans une démarche de formation permanente
- Développer une pensée critique
Apporter les solutions techniques en réponse aux questionnements spécifiques dans le domaine biologique
- Exploiter les connaissances de base des sciences du vivant.
- Préparer l’analyse et l’exploitation des résultats des dispositifs de collecte de données
Maîtriser les outils informatiques et bioinformatiques et en assurer une veille technologique
- Identifier les spécificités des logiciels bioinformatiques, adapter leurs paramètres et exploiter leurs fonctionnalités
Assurer la fonctionnalité des appareillages
- Choisir les moyens ou méthodes d’acquisition et de transmission de données adéquates

Acquis d'apprentissage spécifiques

Cette activité d'apprentissage permettra à l'étudiant :

Préciser la notion d'espèce ;
Comprendre les principes de base des classifications biologiques et leurs méthodes (niveau : compréhension) ;
Analyser les relations phylogénétiques à travers les arbres phylogénétiques (niveau : analyse) ;
Évaluer de façon critique les résultats des analyses phylogénétiques à l’aide de différents modèles et méthodes statistiques (niveau : évaluation) ;
Appliquer des algorithmes phylogénétiques sur des séquences biologiques pour établir des liens évolutifs .

Contenu de l'AA

Le cours couvre un large éventail de sujets touchant à la phylogénie, comprenant :

Définitions de l’espèce et spéciation : Explication des différents concepts d’espèces et des mécanismes de spéciation (ex. isolement reproductif) ;
Évolution des populations : Variation génétique et processus évolutifs qui permettent de comprendre l’histoire des populations ;
Phylogénie moléculaire : Étude des relations évolutives à partir des données moléculaires (séquences ADN/ARN/protéines), incluant la construction d’arbres phylogénétiques ;
Caractères et états de caractères : Étude des caractères morphologiques et moléculaires, homologie, homoplasie, et analyse des caractères informatifs pour la construction des arbres ;
Représentation phylogénétique : Analyse des différents types de représentations (cladogrammes, phylogrammes, arbres ultramétriques) et des méthodes pour l’enracinement des arbres ;
Méthodes de construction d’arbres : Algorithmes de construction d’arbres (UPGMA, Neighbor-Joining) et méthodes heuristiques pour optimiser la représentation des relations évolutives ;
Algorithmes et programmation : Application d’algorithmes spécifiques pour analyser des données de séquences et produire des arbres phylogénétiques .

Répartition des heures

19 h de théorie, 15 h d'exercices/Labos

Méthodes d'enseignement

Cours magistral, approche par projets, utilisation de logiciels

Langues d'enseignement

Français

Supports

Copies de présentations

Ressources bibliographiques

Biologie évolutive (Thomas/ Lefèvre/ Raymond). DeBoeck supérieur 2016

Évaluation et pondération

Méthode d'évaluation : note aux AA

Langues d'évaluation :

Analyse phylogénétique : français

Pondération par AA :

Analyse phylogénétique : 100 %

Modalités d'évaluation :

Analyse phylogénétique :

La note finale du cours est déterminée comme suit :

20% pour la réalisation des travaux pratiques
80% pour un examen écrit (ou éventuellement oral en cas de force majeure)

La note des travaux pratiques est définitive à l'issue du quadrimestre : il n'y a pas de possibilité de refaire les travaux pratiques pour la seconde session.