Modification et réécriture des génomes : techniques et applications
Master Sciences du vivantParcours Plantes, biologie moléculaire et biotechnologies (PBMB)
Description
La biologie moléculaire a permis le développement de techniques performantes pour introduire de nouveaux gènes dans un organisme ou pour modifier un gène existant. Le but de l'UE est de présenter de façon théorique et pratique un certain nombre de ces techniques. L'enseignement associe cours, TD et TP autour de 2 projets expérimentaux, de la fabrication de l'ADN recombinant à l'expression de la protéine d'intérêt.
CM :
- Rappels sur PCR/enzymes de restriction/ligases ;
- Types de vecteurs, Clonage TA, Technique Gateway, Technique Gibson, Golden Gate assembly… ;
- Insertion chromosomiques : recombinaison homologue, Système Cre/lox, « genome editing », ZFN, TALEN, Cas;
- techniques de transformation ;
- OGM
TD :
Préparation des différentes étapes d’un clonage : définir les oligonucléotides, PCR à réaliser, réactions enzymatiques :
- Clonage GATEWAY
- Insertion dans une séquence chromosomique par recombinaison homologue
- Clonage Gibson
- « knockout » d’un gène par la technique CRISP-Cas9
- Analyses quantitatives des TP
TP : Deux projets expérimentaux seront menés en parallèle :
Projet 1 : Expression transitoire d'une protéine chez un eucaryote (plante)
Projet 2 : Expression d’une protéine étiquetée (TAP-tag) à partir d'une séquence génomique chez un procaryote (E. coli)
Les techniques suivantes seront utilisées : clonage Gateway, PCR, PCR sur colonie, préparation de plasmides, restriction enzymatique, électrophorèse en gel d'agarose ou de polyacrylamide, Western blot, transformation chimique, électro-transformation, agroinfiltration de tissus végétaux.
Compétences requises
Connaissances niveau licence en biologie moléculaire (PCR, clonage par enzymes de restriction et ligase, transcription, traduction)Compétences visées
- Connaître les différentes techniques de clonage
- Comprendre les points importants et verrous technologiques de chaque approche
- Développer un esprit critique pour choisir une technique de clonage en fonction de ses objectifs
- Maitriser les techniques de biologie moléculaire de base
- Réfléchir aux conséquences éthiques, sanitaires ou environnementales de l'utilisation des techniques de modification des génomes
Disciplines
- Biochimie et biologie moléculaire
- Biologie cellulaire
