Nom du responsable de l’UE : GUEDON Gérard
Gerard.Guedon@scbiol.uhp-nancy.fr

Semestre :S7                                                         

Volume horaire enseigné :60 h
Nombre de crédits ECTS : 6

Volume horaire personnel de l’étudiant : 60 h

Langue d’enseignement de l’UE : Français

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités : 0
Origine des intervenants (industrie….) :

Objectifs : acquérir une connaissance de base de la construction et interprétation des arbres phylogénétiques, des démarches de classification, de la diversité intraspécifique des micro-organismes et des mécanismes impliqués dans leur évolution.

Pré-requis :

Contenu pédagogique de l’UE :

Ce descriptif synthétique des enseignements suivis sera annexé au diplôme délivré à l’étudiant.
Les différents types d'approche de la classification (phénétique, évolutive, cladistique), notion d'espèce procaryotique classique ou moléculaire, quasi-espèce de virus. Polymorphisme intraspécifique des champignons et procaryotes (polymorphisme neutre, pool variable de gènes, variation de phase).
Chronomètre moléculaire. Théorie neutraliste et sélectionniste. Biais d'utilisation des codons. Construction d'un arbre phylogénétique à partir d'alignement de séquences. Fiabilité et interprétation des arbres phylogénétiques.
Apparition de nouvelles fonctions après duplication (néo-fonctionnalisation et sous-fonctionnalisation). Evolution concertée. Acquisition de gènes par transfert horizontal des procaryotes et conséquences sur l'organisation et l'évolution du génome des procaryotes (polymorphisme intraspécifique, acquisition de nouvelles fonctions, changement de niche écologique). Réorganisation des gènes (fusion, fragmentation, duplications internes, recombinaison) et des domaines. Evolution par perte de gènes (pseudogénisation, symbiotes et parasites intracellulaires, cliquet de Muller).
Les entités sélectionnées et les entités bénéficiaires de la sélection : gènes "égoïstes", éléments, organisme ou clone ? Evolution modulaire des éléments transférables.

TD Exercices d'applications du cours tirés de données publiées
TP Alignement de séquences et construction d'arbres phylogénétiques sur ordinateur

Contrôle des connaissances :
Rapports de travaux pratiques, examen écrit, projet…

Examen écrit final et contrôle continu 25%
Rapport de TP

Nom du responsable de l’UE : Janine Schwartzbrod
Janine. schwartzbrod@pharma.uhp-nancy.fr

Semestre :  S8                                                                   

Volume horaire enseigné :  30 h                               
Nombre de crédits ECTS : 3

Volume horaire personnel de l’étudiant : 30 h

Langue d’enseignement de l’UE : Français

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités : 0%
Origine des intervenants (industrie….) :

Objectifs : Acquisition de notions de bases concernant les interactions entre les microorganismes et l’Homme : symbiose, commensalisme, pathogénicité. Approfondissement des mécanismes d’interaction entre pathogènes et hôte et de l’échappement aux défense de l’hôte. Appréhension des réactions de défense de l’hôte. Notion d’infection bactérienne et virale et infestation parasitaire.

Pré-requis :

Contenu pédagogique de l’UE :

Ce descriptif synthétique des enseignements suivis sera annexé au diplôme délivré à l’étudiant.

- Les différents types d'interactions hôte-symbiote (mutualisme, commensalisme, parasitisme) et passage de l'un à l'autre. Relations entre pathogénicité et parasitisme. Mutualisme entre un hôte et un symbiote unique. Mutualisme avec une flore microbienne.

-  Mécanismes de la pathogenèse bactérienne (adhésion, colonisation, toxines, pénétration dans les cellules…)

- Immunité innée et acquise / tolérance et régulation du système immunitaire.

- Infection persistante, évolution adaptative et développement de vaccins

- Interactions virus / hôte et parasites / hôte

Contrôle des connaissances :
Rapports de travaux pratiques, examen écrit, projet…
Examen écrit
Contrôle final 75 % Contrôle continu 25%

Nom du responsable de l’UE : Annick Brun-Jacob
Annick.Brun@scbiol.uhp-nancy.fr

Semestre : S8                                                                    

Volume horaire enseigné : 30 h 
Nombre de crédits ECTS : 3

Volume horaire personnel de l’étudiant : 30 h

Langue d’enseignement de l’UE : Français

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités : 30%
Origine des intervenants (industrie….) : INRA

Enseignements composant l’UE

Objectifs :

Cette UE a pour objectif d’approfondir les connaissances sur les grandes fonctions symbiotiques et pathogènes et
les programmes génétiques des mécanismes de développement des symbioses ou des interactions délétères afin
de mieux comprendre l’importance des interactions plantes/micro-organismes dans le fonctionnement du monde vivant.

Pré-requis : Connaissances de bases des différents types d’interactions  plantes/micro-organismes
(symbiotiques et pathogènes).

Contenu pédagogique de l’UE :

Ce descriptif synthétique des enseignements suivis sera annexé au diplôme délivré à l’étudiant.
- Rappels sur les interactions phytobénéfiques (mycorhizes et symbioses bactériennes), délétères et parasites :

reconnaissance , développement des structures, réaction des plantes.- Agents pathogènes :

bactéries, champignons, virus.

Notion de résistance, virulence/avirulence. Plant Growth Promoting,  Rhizobacteria et induction de la résistance,

micro-organismes à effets hormonaux, micro-organismes à effets nutritionnels…
- Aspects cellulaires et moléculaires des grandes fonctions symbiotiques : besoins en phosphore et azote ;

échanges de composés carbonés et azotés.
- Programmes génétiques mis en place lors du développement des interactions symbiotiques ou pathogènes

(mécanismes de reconnaissance, voies de signalisation, implication des phytohormones…)

- Applications : santé et protection des végétaux; biofertilisation ; revégétalisation de sites dégradés.

Contrôle des connaissances :
Rapports de travaux pratiques, examen écrit, projet…
Contrôle terminal 75% Contrôle continu 25%

Nom du responsable de l’UE : Libante Virginie
Virginie.Libante@scbiol.uhp-nancy.fr

Semestre : S8                                                                    

Volume horaire enseigné :  30 h

Nombre de crédits ECTS : 3

Volume horaire personnel de l’étudiant : 60%

Langue d’enseignement de l’UE : français

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités : 12%
Origine des intervenants (industrie….) :

Objectifs : Appréhender la complexité des relations pouvant s’établir au sein de communautés microbiennes. Aborder les applications biotechnologiques dérivées. Approfondir les interactions possibles entre un phage et son hôte. Assimiler les mécanismes d’émission et de perception de signaux biologiques entre microorganismes.

Pré-requis : aucun

Contenu pédagogique de l’UE :

• Ecologie et mécanismes des interactions bactéries-champignons.
• Différents types d’interactions entre phages et bactéries.
• Interactions entre bactéries au sein de la même espèce et d’espèces différentes. Transmission et perception des signaux bactériens.
• Différenciation cellulaire et modifications comportementales dans les communautés bactériennes en réponse à ces signaux.
• Lutte biologique (bactériocine, lantibiotique, antibiotique).
• Coopération métabolique entre bactéries.

TP Mise en évidence de la synthèse et du rôle du bactériocine chez Streptococcus thermophilus.

Contrôle des connaissances :

20% Rapport de travaux pratiques – 80% examen écrit
Contrôle continu 25%

Nom du responsable de l’UE : Sébastien DUPLESSIS
duplessi@nancy.inra.fr

Semestre : S8                                                                    

Volume horaire enseigné :30 h
Nombre de crédits ECTS : 3

Volume horaire personnel de l’étudiant : 20 h

Langue d’enseignement de l’UE : Français

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités : 30% minimum
Origine des intervenants (industrie….) : INPL, Centre INRA (Champenoux)

Objectifs :

Acquisition des connaissances générales relatives aux approches de génomique au sens large (connaissance de l’ensemble de l’information génétique d’un organisme donnée codante et non codante et de ses produits, techniques d’analyse haut débit)

Pré-requis :Aucun

Contenu pédagogique de l’UE :

Ce descriptif synthétique des enseignements suivis sera annexé au diplôme délivré à l’étudiant.

1. génomique : Techniques de séquençage (Sanger, pyroséquençage), CGH (comparative genomic hydridization), Cartographie génétique, configuration des génomes des organismes procaryotes et eucaryotes, Génomique comparative (Visualisation des remaniements de grande ampleur, mise en évidence d’îlots génomiques), Métagénomique et génomique environnementale (projets de génomique et de métagénomique actuels)

1. transcriptomique : Expression des régions intergéniques (ARNnc, identification de petits gènes), construction d’une banque d’ADNc, séquençage haut débit (EST), Technique d’analyse du transcriptome, Identification de transcrits alternatifs, Northern digital, etc

1. protéomique : Introduction aux outils de la protéomique : électrophorèse 1D, 2D , BN, PAGE, analyse d'images, spectrométrie de masse et profils peptidiques... Nouveaux développements en protéomique : puces à protéines, fractionnement liquide/liquide à deux dimensions, protéomique fonctionnelle, DIGE, ICAT, protéomique topologique, interactomique (double hybride, TAP),...

Le TP aura comme objectif une introduction à la bioanalyse.

Contrôle des connaissances :
Rapports de travaux pratiques, examen écrit, projet…

Contrôle continu : 25%
Contrôle terminal : 75%

Nom du responsable de l’UE: Malika Smail
Malika.Smail@loria.fr

Semestre :S8                                                                    

Volume horaire enseigné :30 h
Nombre de crédits ECTS : 3

Volume horaire personnel de l’étudiant : 20 h

Langue d’enseignement de l’UE : Français

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités : jusqu’à 50%
Origine des intervenants (industrie….) : INRIA Nancy Grand Est, CNRS

Objectifs : Comprendre le fonctionnement d’une base de données pour utiliser de manière éclairée les bases de données biologiques existantes et pouvoir stocker, organiser et traiter au mieux ses propres données de masse.

Pré-requis : Aucun

Contenu pédagogique de l’UE :

Ce descriptif synthétique des enseignements suivis sera annexé au diplôme délivré à l’étudiant.

1. Système de gestion de base de données :

1. structure d’une base de données
   (structure d’une table, cardinalité, etc)
2. création et mise à jour d’une base de données
   (exemple dans le domaine de la microbiologie)
3. interrogation (requêtes SQL),
   c’est-à-dire exploration/exploitation des données
   (de nature biologique)
   
   
1. Les bases de donnés biologiques :

1. SRS
2. Entrez NCBI
3. Pasteur, Joint Genome Institute (JGI), Broad (MIT) :
   base de données de séquences génomiques microbiennes
4. Banques de données transcriptomiques (Gene Investigator,
   Array express (EBI), Gene Expression Omnibus (NCBI)), etc.

1. Banques de données bibliographiques :

1. PubMed

Logiciel de gestion des références bibliographiques (EndNote ou Bibus)

Contrôle des connaissances :
Rapports de travaux pratiques, examen écrit, projet…

Contrôle continu : 25%
Contrôle terminal : 75%

Nom du responsable de l’UE : Annabelle THIBESSARD
annabelle.thibessard@scbiol.uhp-nancy.fr

Semestre :S8                                                                    

Volume horaire enseigné :30 h
Nombre de crédits ECTS : 3

Volume horaire personnel de l’étudiant : 20 h

Langue d’enseignement de l’UE : Français

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités : Jusqu’à 30%
Origine des intervenants (industrie….) : INRIA Nancy Grand Est, CNRS, Centre INRA (Champenoux)

Objectifs : Comprendre comment s’opère un alignement de séquence et critique du résultat obtenu,
importance des paramètres. Prise en main des outils informatiques pour l’analyse et la manipulation
de séquences

Pré-requis : Aucun

Contenu pédagogique de l’UE :

Comparaison de séquences :

- Matrices de comparaison (BLOSUM, PAM, etc.)

- Recherche de similarité (Blast, Fasta)

- Interprétation du résultat (signification score, E-value, etc) et importance des paramètres
(choix de la matrice, pénalité d’ouverture de gap, pénalité d’extension de gap, filtres)

- Manipulation de séquences nucléiques :

Cours intégré (TPD) dont le but est d’analyser un fragment de génome bactérien contenant quelques CDS,
et de concevoir in silico une construction plasmidique visant à muter ce gène.
Présentation d’outils de manipulation de séquences permettant de visualiser des annotations
GeneBank (Artemis), d’établir des cartes de restriction, des alignements multiples (BioEdit),
de construire in silico des plasmides recombinants (Clone manager ou BioEdit), de dessiner des
oligonucléotides (Primer3) ou d’en tester la validité (FAST PCR), etc.
Sur des exemples de gènes eucaryotes : Identification d’Intron/Exon, épissage alternatif (Splice machine),
Recherche de signaux d’adressage eucaryotes, prédiction de structure 2D-3D et de modifications
post-traductionnelles.

- Utilisation des HMM dans l’analyse de séquence :

• Introduction aux modèles de Markov cachés
• Application des modèles de Markov cachés dans l’analyse de séquences biologiques
  (ex : recherche de CDS, d’hélices transmembranaires, d’hétérogénéités de séquences).
  

Contrôle des connaissances :
Rapports de travaux pratiques, examen écrit, projet…

Contrôle continu : 25%
Contrôle terminal : 75%

Nom du responsable de l’UE : Emmanuel GUEDON
Emmanuel.Guedon@ensaia.inpl-nancy.fr

Semestre : S8

Volume horaire enseigné : 30 h
Nombre de crédits ECTS : 3

Volume horaire personnel de l’étudiant : 30 h

Langue d’enseignement de l’UE : Français

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités : 100%
Origine des intervenants (industrie….) : ENSAIA-INPL, CNRS

Objectifs :

Sensibiliser les étudiants sur l’importance de la quantification et la caractérisation des besoins
cellulaires des grandes fermentations industrielles.

Pré-requis :
Physiologie microbienne du socle de connaissances.

Contenu pédagogique de l’UE :

Ce descriptif synthétique des enseignements suivis sera annexé au diplôme délivré à l’étudiant.

Introduction aux bilans matières des fermentations (mode discontinu, semi-continu, perfusé)
Introduction aux bilans stœchiométriques des fermentations (recouvrement élémentaire, électronique)
Introduction à l’aération et à l’oxygénation des fermenteurs (détermination des besoins en O2,
mesure du kLa…)

Contrôle des connaissances :

Examen écrit
Contrôle continu 25%

Nom du responsable de l’UE : Clarisse Perrin - Anne-Marie Revol
Clarisse.Perrin@scbiol.uhp-nancy.fr
Anne-Marie.Revol@ensaia.inpl-nancy.fr

Semestre : S8           

Volume horaire enseigné : 30 h

Nombre de crédits ECTS : 3

Volume horaire personnel de l’étudiant : 30 h

Langue d’enseignement de l’UE : Français

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités : Néant
Origine des intervenants (industrie….) :

Objectifs :
Acquérir les notions de base de microbiologie alimentaire

Pré-requis :
Formation de base en microbiologie

Contenu pédagogique de l’UE :

Ce descriptif synthétique des enseignements suivis sera annexé au diplôme délivré à l’étudiant.

• Cinétique du développement microbien dans la matrice alimentaire
• Principales fermentations alimentaires :
  (i) La fermentation lactique, et application en transformation de
  produits végétaux, carnés et laitiers,
  (ii) La fermentation alcoolique
  
• Flore d’altération et flore pathogène
• Pré-biotique et Probiotique, nutraceutique
• Innovation en microbiologie alimentaire et Législation
• Innovation en microbiologie alimentaire dans l’environnement européen

Travaux Pratiques :

• Suivi des populations de Streptococcus thermophilus et de Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus
  lors de la fabrication d’un yaourt.
  Mise en évidence du lien entre pouvoir acidifiant, pouvoir protéolytique et fabrication du produit.
• Mise en évidence de contaminants psychrotrophes dans le lait et conséquences sur la qualité du lait.

Contrôle des connaissances :
Rapports de travaux pratiques, examen écrit, projet…
Rapport de TP et examen écrit
Contrôle continu 25%

Nom du responsable de l’UE : J.-C. Block
block@pharma.uhp-nancy.fr

Semestre : S8                                                                    

Volume horaire enseigné :30 h
Nombre de crédits ECTS : 3

Volume horaire personnel de l’étudiant : 30 h

Langue d’enseignement de l’UE : français/anglais

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités : 10 %
Origine des intervenants (industrie….) : industrie ou Institut Pasteur ou Centre de Recherches Pseudomonas, …

Objectifs :
Compréhension mécanistique et prédictive de la colonisation des surfaces (inertes ou vivantes) par des biofilms microbiens dans l’environnement ou en milieu médical.

Pré-requis :

Contenu pédagogique de l’UE :

Mécanismes d’adhésion et de floculation des microorganismes :
- caractérisation des surfaces 
- implication des structures superficielles
- forces et interactions spécifiques versus non spécifiques;
- modélisation, structures 3D ; …
- molécules anti-adhésives

Génétique des biofilms :
- expression de gènes
- transferts de gènes…)

Communication cellule-cellule au sein des biofilms
- molécules de communication
- Effets de barrière interespèces

Physiologie au sein des biofilms ;
- production de métabolites (bactériocines)
- stratification des activités
Microbiologie de biofilms spécifiques :
- biocorrosion
- bioréacteurs eaux usées
- mucovicidose
- plaque dentaire
- rhizosphère ; …

La moitié des enseignements sera basé sur l’analyse de la bibliographie et la démonstration de cas en laboratoire (TD)

Contrôle des connaissances :
Examen écrit + continu 25%

Nom du responsable de l’UE : Gantzer Christophe
christophe.gantzer@pharma.uhp-nancy.fr

Semestre :S8                                                                    

Volume horaire enseigné :30h
Nombre de crédits ECTS : 3

Volume horaire personnel de l’étudiant : 30 h

Langue d’enseignement de l’UE : Français

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités : 0
Origine des intervenants (industrie….) :

Objectifs : Appréhender la diversité des microorganismes pathogènes pour l’homme et les plantes
(virus, parasites, bactéries, champignons). Acquérir des connaissances sur les capacités d’adaptation
à des pressions de sélection naturelle (mécanismes de défense des plantes et système immunitaire)
et induite (antibiotiques, antiviraux).
Notion de co-évolution et d’émergence.

Pré-requis : U.E d’ossature S7 et S8 : Diversité et évolution ; Physiologie ; Outils de la microbiologie I

Contenu pédagogique de l’UE :

Ce descriptif synthétique des enseignements suivis sera annexé au diplôme délivré à l’étudiant.

-Diversité virale, capacité d’adaptation aux pressions de sélection naturelle (immunité) et induite (antiviraux).
Emergence virale.
- Diversité des agents phytopathogènes. Mécanismes de variabilité, acquisition de nouvelles virulence et co-évolution
- Diversité des bactéries pathogènes pour l’homme, capacité d’adaptation aux pressions de sélection naturelle (résistance aux antibiotiques, modifications des protéines de surface,…).
- Développement de la virulence bactérienne

Contrôle des connaissances :
Rapports de travaux pratiques, examen écrit, projet…

Examen final écrit
Contrôle continu 25%

Nom du responsable de l’UE: Isabelle Debled-Rennesson
debled@loria.fr

Semestre :S8                                                                    

Volume horaire enseigné :30 h
Nombre de crédits ECTS : 3

Volume horaire personnel de l’étudiant : 20 h

Langue d’enseignement de l’UE : Français

% d’intervenants extérieurs aux établissements cohabilités :
Origine des intervenants (industrie….) :

Objectifs : S’initier au langage Perl afin de faire des recherches dans des séquences biologiques.
Apprendre à créer des pages web dynamiques permettant par exemple de présenter des résultats
biologiques et de créer une interface utilisateur.

Pré-requis : Aucun

Contenu pédagogique de l’UE :

Ce descriptif synthétique des enseignements suivis sera annexé au diplôme délivré à l’étudiant .

Apprentissage de l’algorithmique de base, Initiation au langage Perl
- Structures conditionnelles et itératives, tableaux, expressions régulières, entrées/sorties
- Utilisation dans le cadre de la recherche de motifs dans des séquences biologiques
Création de pages web dynamiques (langages HTML et JavaScript)
- Création de pages web incluant du texte, des tableaux, des images
- Gestion dynamique des formulaires dans les pages web

Contrôle des connaissances :
Rapports de travaux pratiques, examen écrit, projet…
Contrôle continu : 25%
Contrôle terminal : 75%