Bioinformatique

Pré-requis nécessaires

• Biologie moléculaire : structure et propriétés des acides nucléiques et des protéines, structure d’un génome (viral, procaryote, eucaryote), et des gènes
• Mécanismes de la réplication, transcription et traduction. 

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.

Descriptif

• CM
  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)
  Chap I : 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 choisi des banques de données
  Chap II : Analyse de séquences
  - Structure des génomes, des gènes
  - Fonctions biologiques des gènes
  - Prédiction de gènes, de fonction
  Chap III : Recherche de similarités de séquences
  - Définitions (similarité et homologie)
  - Recherche de similarité (principe de la quantification de la similarité)
  - Matrices AN, Matrices protéiques
  Chap IV : Inférence phylogénétique et reconstruction d’arbres
  - Caractéristique d’un arbre phylogénétique
  - Méthodes de reconstruction d’arbre phylogénétique
  - Évaluation de la robustesse d’un arbre
  Chap V : Assemblage et annotation des génomes
  - Méthodes d’assemblage
  - Évaluation des assemblages
  - Annotation structurale et fonctionnelle des génomes
  - Notions de pangénome
  Chap VI : Introduction à la génomique environnementale
  - Metabarcoding 
  - Metagénomique
• TP
  TP1: Recherche dans les bases de données avec Blast
  TP2: Reconstruction d’arbre phylogénétiques et interprétation des résultats
  TP3: création d’un plan d’analyse reproductible sous Galaxy.