Bioinformatique
Présentation
- Introduction
Définition de la bioinformatique
Méthodes et Buts des manipulations "in silico"
Révolution conceptuelle en biologie
Rappels sur la structure de l'ADN et des protéines
Rappels de biologie moléculaire (réplication, transcription, traduction)
2. Banques de données informatiques
Les différents types de banques de données
Fonctionnement des banques
- Collecte des données
- Mise en forme
- Diffusion
- Banques généralistes vs banques spécialisées
- Exemples de bases de données
3. Analyse de séquences
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- Structure des génomes, des gènes
- Fonctions biologiques des gènes
- Prédiction de gènes, de fonction
4. Recherche de similarités de séquences
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- Définitions (similarité et homologie)
- Recherche de similarité (principe de la quantification de la similarité)
- Matrices de distances Acides Nucléiques, protéiques
5. Inférence phylogénétique et reconstruction d’arbres
-
- Caractéristique d’un arbre phylogénétique
- Méthodes de reconstruction d’arbre phylogénétique
- Évaluation de la robustesse d’un arbre
6. Assemblage et annotation des génomes
-
- Méthodes d’assemblage
- Évaluation des assemblages
- Annotation structurale et fonctionnelle des génomes
- Notions de pangénome
7. Introduction à la génomique environnementale
-
- Metabarcoding
- Metagenomique
TP1 : Recherche dans les bases de données avec Blast
Algorithme
Programmes
Paramètres
Exemples
TP2 : Reconstruction d’arbre phylogénétiques et interprétation des résultats
Alignements multiples
Méthode de reconstruction phylogénétiques (NJ, MP, ML)
Évaluation de la robustesse d’un arbre et interprétations
TP3 : création d’un plan d’analyse reproductible sous Galaxy.
Objectifs
Définition de la bioinformatique. Compréhension et mise en œuvre des principales approches de la bioinformatique.
Compétences visées
Identifier, sélectionner et analyser avec esprit critique diverses ressources dans son domaine de spécialité pour documenter un sujet et synthétiser ces données en vue de leur exploitation.
Analyser et synthétiser des données en vue de leur exploitation.
Développer une argumentation avec esprit critique.
Travailler en équipe et en réseau ainsi qu’en autonomie et en responsabilité au service d’un projet.
Utiliser les outils numériques de référence et les règles de sécurité informatique pour acquérir, traiter, produire et diffuser de l’information ainsi que pour collaborer en interne et en externe.
Mobiliser, pour traiter une problématique du domaine ou analyser un document de recherche ou de présentation, les concepts fondamentaux et les technologies de :
biologie moléculaire
génétique
classification du vivant
écologie
évolution
Mobiliser les concepts et les outils des mathématiques, de la physique, de la chimie et de l’informatique dans le cadre des problématiques des sciences du vivant.
Mobiliser les concepts fondamentaux des échelles microscopiques aux échelles macroscopiques pour situer des problématiques en biologie.
Identifier, choisir et appliquer une combinaison d’outils analytiques (techniques courantes, instrumentation) adaptés pour caractériser les organismes (de la biomolécule à l’individu dans sa complexité) et leur fonctionnement aux différents niveaux d’analyse (métabolisme intracellulaire, biologie et physiologie des organismes complexes, interactions entre individus et groupes, interactions avec le milieu).
Identifier et mener en autonomie les différentes étapes d’une démarche expérimentale.
Interpréter des données expérimentales pour envisager leur modélisation.
Valider un modèle par comparaison de ses prévisions aux résultats expérimentaux et apprécier ses limites de validité.
Exploiter des logiciels d’acquisition et d’analyse de données avec un esprit critique.