Programme des cours 2020-2021
MBIN2010-1  
Sciences fondamentales et appliquées X, Génie génétique
Durée :
45h Th
Nombre de crédits :
Master en sciences de l'ingénieur industriel en agronomie, orientation bio-industries4
Nom du professeur :
Jean-Louis Arpigny, Benaissa Elmoualij
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
Partie théorique (12 h) :
  • purification et analyse d'un ADN génomique
  • fragmentation contrôlée d'un ADN génomique par voie enzymatique
  • ligation de fragments d'ADN à un vecteur de clonage
  • constitution d'une bibliothèque génomique
  • criblage d'une bibliothèque génomique, moyens à mettre en œuvre
  • le Southern blot, méthode et applications
  • la transgénèse végétale à l'aide d'Agrobacterium tumefaciens
  • principes théoriques de la réaction de polymérisation en chaîne (PCR)
Partie pratique (9 h) :
  • transformation de cellules bactériennes compétentes à l'aide d'un plasmide,
  • sélection des transformants grâce à un gène rapporteur, calcul de la fréquence et du rendement de la transformation,
  • digestion d'un plasmide par une enzyme de restriction,
  • réalisation d'une électrophorèse en gel d'agarose et visualisation des trois formes du plasmide (circulaire ouverte, super enroulée et linéaire),
  • évaluation de la digestion enzymatique du plasmide et de la taille du plasmide par comparaison avec des étalons de taille (1kb-10kb).
Formation pratique (24 h) :
Apprentissage de la PCR classique et de PCR quantitative en temps réel.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
- retracer une stratégie de clonage d'un fragment d'ADN (clonage moléculaire) ;
- retracer une stratégie de détection d'un clone dans une banque génomique (détection enzymatique, à l'aide d'un anticorps ou d'une sonde nucléotidique) ;
- comprendre la méthode de transgénèse végétale basée sur Agrobacterium tumefaciens ;
- comprendre les enjeux de l'usage des organismes génétiquement modifiés en agronomie ;
- comprendre les principes généraux de la PCR et ses applications ;
- dans le cadre des travaux pratiques, comprendre et réaliser un criblage de clones bactériens recombinants à l'aide d'un gène de sélection, calculer la fréquence et le rendement du processus de recombinaison par transformation, comprendre et réaliser un profil de restriction d'un plasmide via une électrophorèse.
Formation pratique sur la PCR
- pouvoir mettre sur pied une réaction de PCR et optimiser les paramètres de la réaction ;
- organiser spatialement les différentes étapes de la PCR dans des locaux et selon des pratiques adaptés.
Savoirs et compétences prérequis :
Biologie cellulaire, génétique, microbiologie, biochimie des acides nucléiques.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Partie théorique
Exposé de la part du professeur.
Ordinateur + projecteur, diaporamas, tableau mural.
Prise de notes indispensable de la part des étudiants.
Interactions par questions-réponses au cours de l'exposé.
Partie pratique
Exposé introductif de la part du professeur.
Manipulations réalisées par les étudiants, observations, calculs et interprétation des résultats en séance.
Formation pratique sur la PCR
Extraction et purification d'ADN à partir d'un échantillon biologique.
Amplification d'une séquence cible par PCR, expérimentation de l'importance des paramètres de la réaction.
Expérimentation de la PCR classique et de la PCR quantitative en temps réel.
Familiarisation avec les rudiments de la bioinformatique.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride) :
Présentiel.
Présence obligatoire aux séances de travaux pratiques.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Lectures recommandées
Diaporamas et dossier de lecture fournis par les professeurs.
Livres :
- Primrose, S. et al. (2004) Principes de génie génétique. 1ère éd. française, De Boeck, Bruxelles.
- Scriban, R. (1999) Biotechnologie, 5e édition. Tec et Doc, Lavoisier, Paris.
Internet (non exhaustif) :
- Weidner, M. et Furelaud, G. (2007) La transgénèse grâce à Agrobacterium tumefaciens. (http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/transgenese/agrobacterium/agro.htm)
- Agrobiosciences (http://www.agrobiosciences.org/)
- Biotechnologies, des sciences pour la vie (http://www.gnis-pedagogie.org/pages/docbio/intro.htm)
- Biotechnologies, la part industrielle (http://www.crdp-strasbourg.fr/sciences/biotech/)
- Bioportail (Canada), la science et les enjeux (http://www.biofondations.gc.ca/francais/view.asp?x=556)
Modalités d'évaluation et critères :
Conformément à la circulaire de rentrée académique 2020-2021, un code couleur a été établi pour l'enseignement supérieur dans le cadre de la lutte contre le coronavirus. Les engagements pédagogiques ont été rédigés sur base du code « jaune ».
Examen écrit portant sur les trois parties du cours. Il peut être composé d'un ensemble de questions :
- à choix multiples ;
- vrai ou faux avec justifications ;
- à réponses ouvertes.
Examen écrit de TP en presentiel en cas de code jaune + rapport écrit.
En cas de codes orange ou rouge : examen oral en distanciel.


D'une manière générale, la réussite de l'examen demande la mise en relation des différents chapitres du cours et un effort de synthèse, particulièrement dans le cadre des questions à réponses ouvertes.
Les notions apprises aux séances de travaux pratiques font partie de la matière de l'examen écrit.
La rigueur, l'exactitude et le détail bien dosé sont des facteurs importants de réussite.
Le soin apporté à l'écriture, à la syntaxe, à l'orthographe met l'examinateur dans de meilleures dispositions.
Les trois séances de travaux pratiques réalisées à l'ISIa et la formation pratique sur la PCR feront l'objet de la rédaction de deux rapports scientifiques globaux illustrés et circonstanciés.
La participation à toutes les séances de travaux pratiques est obligatoire.
Répartition :                           théorie 30 % ; pratique 20 %.
                     Formation PCR : examen 30 % ; pratique 20 %.

En cas d'échec en première session, l'évaluation en 2e session consistera en un examen écrit portant à la fois sur la partie théorique du cours et sur les parties pratiques. Le cas échéant, une amélioration du ou des rapport(s) sur les travaux pratiques sera demandée.
ADAPTATION Covid-19 : selon les directives en vigueur au moment de l'examen écrit, celui-ci pourrait se dérouler sous forme orale et à distance via la plateforme "Teams".
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
L'étudiant doit se procurer l'ensemble des fichiers informatiques (dossier de lecture, diaporamas illustrant le cours, protocoles des travaux pratiques) fournis par les professeurs via lap lateforme myhech.
Il est souhaitable que l'étudiant dispose, pendant les exposés, d'une version informatique des diaporamas (tablette, PC portable) ou d'un exemplaire imprimé pour pouvoir compléter les diapositives par sa prise de notes personnelle.
Pour les séances de travaux pratiques, l'étudiant se munira d'un exemplaire imprimé des protocoles et du matériel indiqué par les professeurs.
Contacts :
jean-louis.arpigny(at)hech.be
b.elmoualij(at)ulg.ac.be