2025-2026
Avenue Victor Maistriau 8a
7000 Mons
Fiche ects de l'unité d'enseignement #341 intitulée :
Biologie moléculaire de l'ADN
Bachelier en Biotechnique / Bloc 2
Informations
Responsable d'UE : Vincent BRANDERS
Bloc : BIO2
Période : 2e quadrimestre
Durée : 40 h
Crédits : 3 ects
UE Prérequises : aucune
UE Corequises : aucune
Activités d'apprentissage (AA)
- Analyse et séquence du génome : 28 h, Vincent BRANDERS
- Applications de l'analyse et du séquençage d'un génome : 12 h, Aline LEONET
Connaissances et compétences préalables
Connaissances de base sur l'ADN et l'ARN.
Contribution aux objectifs du référentiel de compétences de l'ARES
- Communiquer et informer
- Choisir et utiliser les moyens d’informations et de communication adaptés
- Mener une discussion, argumenter et convaincre de manière constructive
- Utiliser le vocabulaire adéquat
- Utiliser une langue étrangère
- Collaborer à la conception, à l’amélioration et au développement de projets techniques
- Elaborer une méthodologie de travail
- Planifier des activités
- 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
- Prendre en compte les aspects éthiques et déontologiques
- S’informer et s’inscrire dans une démarche de formation permanente
- Développer une pensée critique
- Travailler tant en autonomie qu’en équipe dans le respect de la structure de l’environnement professionnel
- S’inscrire dans une démarche de respect des réglementations
- Respecter les normes, les procédures et les codes de bonne pratique
- Apporter les solutions techniques en réponse aux questionnements spécifiques dans le domaine biologique
- Exploiter les connaissances de base des sciences du vivant.
- Analyser les besoins matériels et les mettre en oeuvre.
- Préparer l’analyse et l’exploitation des résultats des dispositifs de collecte de données
Acquis d'apprentissage spécifiques
- Connaissance / Compréhension
- Définir l'organisation générale des génomes procaryotes et eucaryotes, en distinguant les régions codantes, non codantes et les éléments répétés.
- Expliquer les principes des méthodes d'extraction, purification et quantification des acides nucléiques, en identifiant les étapes clés et leurs finalités.
- Décrire en détail les principes, applications et différences entre les principales techniques de PCR (classiques, qPCR, multiplex, RT-PCR, etc.) et de séquençage (Sanger, NGS, 3e génération).
- Décrire les principaux mécanismes et structures impliqués dans la régulation et la stabilité du génome (pseudogènes, télomères, centromères, éléments transposables).
- Application
- Appliquer un protocole standardisé de purification et d'amplification d'acides nucléiques en respectant les bonnes pratiques de laboratoire.
- Réaliser une électrophorèse sur gel et interpréter les profils obtenus (qualité, taille, quantité approximative des acides nucléiques).
- Mettre en œuvre des techniques de quantification (spectroscopie UV/Vis, Nanodrop, Qubit) et en expliquer les différences d'utilisation.
- Analyse
- Comparer les avantages et limites des différentes variantes de PCR et des approches de séquençage (Sanger, NGS, 3e génération).
- Interpréter des résultats expérimentaux simples issus d'une qPCR ou d'un séquençage (ex. : amplification relative, couverture, type de reads).
- Identifier les sources possibles d'erreur ou de biais lors des étapes de purification, amplification ou séquençage.
- Évaluation
- Évaluer la pertinence du choix d'une technique (ex. PCR vs qPCR, Sanger vs NGS) en fonction d'une problématique expérimentale donnée.
- Critiquer la qualité et la fiabilité de résultats expérimentaux en fonction de la méthode utilisée et des paramètres de contrôle de qualité.
- Création / Synthèse
- Proposer une stratégie expérimentale simple intégrant extraction, amplification et analyse de l'ADN/ARN adaptée à une situation de laboratoire courante (ex. détection d'un gène, identification d'un polymorphisme).
Contenu des AA
Analyse et séquence du génome
- Extraction et purification des acides nucléiques
- Principes de la lyse cellulaire
- Méthodes de purification : filtration, centrifugation, échange d’ions, précipitation, billes magnétiques, élution
- Utilisation de kits commerciaux
- Contrôle qualité et quantification :
- Électrophorèse sur gel d’agarose
- Spectroscopie UV/Vis (Nanodrop, Qubit, Bioanalyzer)
- Organisation et régulation des génomes
- Organisation des génomes procaryotes et eucaryotes
- Régions codantes et non codantes
- Éléments génomiques particuliers : pseudogènes, rétrogènes, télomères, centromères
- ADN extrachromosomique (plasmides, mitochondries, chloroplastes)
- Taille et complexité des génomes
- Éléments transposables et impact sur l’évolution des génomes
- Amplification des acides nucléiques
- PCR conventionnelle : principes et mise en œuvre
- Variantes : qPCR (quantification relative et absolue, courbe de fusion, discrimination allélique), RT-PCR, RT-qPCR, PCR multiplex
- Applications particulières : digital PCR, nested PCR, PCR en émulsion, etc.
- Analyse et interprétation des résultats d’amplification
- Séquençage et types de données
- Séquençage Sanger
- NGS :
- principes
- préparation de librairies
- plateformes (Illumina, IonTorrent, pyroséquençage)
- Types de données :
- single-end, paired-end, mate-pair
- Séquençage 3e génération : PacBio, Nanopore
- Applications : séquençage ciblé, WGS, etc.
- Assemblage et mapping
- Techniques complémentaires en génomique
- DGGE
- Blotting : Northern, Southern
- ChIP
- Microarrays et RNAseq
Applications de l'analyse et du séquençage d'un génome
Purification de l'ADN, amplification de l'ADN, techniques de séquencage de l'ADN, NGS, ...
Répartition des heures
Analyse et séquence du génome : 28 h de théorie
Applications de l'analyse et du séquençage d'un génome : 12 h d'exercices/Labos
Méthodes d'enseignement
Analyse et séquence du génome : cours magistral
Applications de l'analyse et du séquençage d'un génome : travaux de groupes, approche par projets, approche interactive, approche par situation problème
Langues d'enseignement
Analyse et séquence du génome : français, anglais
Applications de l'analyse et du séquençage d'un génome : français, anglais
Supports
Analyse et séquence du génome : copies de présentations
Applications de l'analyse et du séquençage d'un génome : copies de présentations, protocoles de laboratoires
Ressources bibliographiques
Analyse et séquence du génome
-
Applications de l'analyse et du séquençage d'un génome
-
Évaluation et pondération
Méthode d'évaluation : épreuve intégrée
Langues d'évaluation : français
Modalités d'évaluation :
La note finale est définie comme suit :
- 75% pour Analyse et séquence du génome
- 25% pour Applications de l'analyse et du séquençage d'un génome
- La présence au laboratoire est obligatoire. Tout absence injustifiée sera sanctionnée d'une Absence à l'UE.
- La partie pratique est non remédiable en seconde session
- L'évaluation prendra compte des rapports de laboratoire, de l'implication des étudiants dans les activités et du travail accompli en laboratoire. Les détails spécifiques seront fournis sur Moodle.