Plant Bioengineering
Master Sciences du vivantParcours Plantes, environnement et génie écologique (PEnGé)
Description
La bioingénierie végétale a pour objectif de mobiliser les concepts et méthodes de biologie moléculaire, de culture cellulaire in vitro, de la biologie synthétique et de l'ingénierie métabolique afin de manipuler génétiquement des plantes pour l’amélioration de leurs propriétés agronomiques, la modification et valorisation de molécules végétales et la production de nouvelles molécules. L’objectif central de l’UE PBio est d’aborder les méthodes, concepts et applications associés à la bioingénierie végétale afin de mettre en évidence l’importance de cet axe biotechnologique tant dans un contexte de recherche fondamentale que pour celui de grands enjeux sociétaux (par exemple, la biofortification des plantes cultivées, la diminution des intrants phytosanitaires par l’ingénierie de résistances aux bioagresseurs, le développement de nouvelles plateformes de production de molécules végétales à haute valeur ajoutée ou encore l’ingénierie de nouveaux biomatériaux).
Compétences requises
Avoir acquis des connaissances théoriques sur la biologie, physiologie et biologie moléculaire des plantes lors du L2 et du L3 ainsi que lors d’UEs de M1 telles que l’UE de M1S1 "Développement et Interactions des Plantes avec leur Environnement".
L’UE s’appuie de fait (et revient parfois aussi) sur des pré-requis de biologie moléculaire et biotechnologie végétale acquis en amont et propose un approfondissement plus marqué notamment sur les nouvelles techniques d’édition de génomes, de biologie synthétique et d’ingénierie métabolique appliquées aux plantes.
Compétences visées
Appréhender les grands enjeux associés à la bioingénierie des plantes et pouvoir mener une discussion scientifique sur les bénéfices/risques des approches envisagées.
Acquérir une connaissance fine des techniques de genome-editing des plantes.
Comprendre les considérations spécifiques (par exemple en termes de contraintes liées aux manipulations génétiques implémentées [expression et régulation des transgènes, transgènes multiples, adressage et stabilité des protéines, choix/élimination du gène de sélection…]) et savoir argumenter scientifiquement sur l'approche sélectionnée dans le cadre d’un programme de recherche en bioingénierie végétale.
Comprendre les concepts et méthodes associés à l’ingénierie de voies métaboliques végétales en plantes, levures et bactéries.
Disciplines
- Biochimie et biologie moléculaire
- Biologie cellulaire
- Biologie des organismes
Informations complémentaires
L’UE était précédemment intitulée « Bio-Ingénierie Végétale » (BIV). L’UE PBio est intégralement proposée en anglais. Certaines séances de TDs sont consacrées à la discussion d’articles en bioingénierie végétale en utilisant le format « journal club » à partir de pré-prints issus de la plateforme BioRxiv.
English complementary information:
Themes covered in the lectures:
"Concepts, considerations, and long-standing scientific challenges in plant bioengineering"
"Research frontiers aimed at enhancing photosynthetic and mineral use efficiency in crops"
"Biofortification strategies for improving crop nutritional quality"
"An updated perspective on genome-editing methods in plants and the concept of de novo domestication"
"Biongineering of plant-based biopolymers and biofuels"
"Multi-platform metabolic engineering techniques for the production of plant bioactive molecules"
"Biongineering of plant-made pharmaceuticals"
