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Master 2 "Microbiologie, Environnement, Santé"
UPMC - MNHN

Génomique environnementale et applications biotechnologiques (UPMC Banyuls)

Les approches récentes et haut débit d'analyse de la diversité spécifique et fonctionnelle des microorganismes de l'environnement est au cœur de nombreux enjeux de recherches fondamentales et appliquées. Nous proposons de passer en revue ces outils, leurs méthodes d'applications, et leurs intérêts pour comprendre la place des microorganismes dans leur environnement : pyroséquençage, métagénomique, approches bioinformatiques. Nous examinerons les perspectives d'applications biotechnologiques de ces outils: identification de nouveaux composés et de nouvelles voies métaboliques d'intérêt, valorisation industrielle (cosmétique, biofuels, médicaments, production d'énergie). Cet enseignement organisé avec la participation de nombreux chercheurs du monde académique et du monde industriel ouvre sur une large diversité de champs d’applications tant dans le domaine fondamental que appliqué. Cette UE de projet sera évaluée par la rédaction et la présentation d’un projet qui partira d’un questionnement scientifique sur l’identification, la production et la valorisation d’un produit biotechnologique. 

Cours (28h)

- Introduction à la génomique environnementale (R Lami)
- Outils bioinformatiques pour la génomique environnementale (M. Suzuki)
- Génomique du phytoplancton et des virus (H. Moreau)
- Etude de métabolismes dans l'environnement par des approches de métagénomique (E. Toulza)
- Méthodes innovantes d'isolement de microorganismes (F. Joux)
- Métabolites secondaires bactériens : écologie et valorisation. Exemple des PKS, énediynes et des métabolites d'éponges (M. Suzuki)
- Microalgues et biocarburants (S. Sanchez-Ferandin)
- Valorisation des microorganismes chez Pierre Fabre (M. Bourrain)
 

TD, séminaires et visites d’entreprises (16h)

- Outils bioinformatiques pour la génomique (M. Suzuki)
- Recherche de gènes fonctionnels dans des banques métagénomiques (R. Lami)
Identification de voies de biosynthèse de molécules de communication microbiennes dans les banques du Global Ocean Sampling
- L’approche génomique pour la découverte de métabolites secondaires microbiens (S. Zirah, A. Carré-Mlouka)
- Visites d’entreprises spécialisées dans la valorisation de microalgues dans les domaines de la cosmétique, industries agroalimentaires et pharmaceutique
 

TP (18h)

Les étudiants mettent en place des microcosmes d'eau de mer exposés à la lumière, à l'obscurité et à des cycles jour-nuit sur 5 jours consécutifs. Les ADN et ARN environnementaux totaux sont ensuite extraits. Au sein de ce pool génétique sont recherchés des gènes taxonomiques (16SrRNA) et fonctionnels (protéorhodopsine, permettant l'utilisation de l'énergie lumineuse), par des approches de PCR quantitative (quantification des gènes) et RT-PCR quantitative (quantification des transcrits).

Jean-Luc Aucouturier - 03/03/16

Traductions :