Adaptation, Evolution et Diversité

Durée

40h Th, 10h Pr, 30h AUTR

Nombre de crédits

Enseignant

Denis Baurain, Franck Dequiedt, Tom Druet, Moreno Galleni, Marc Hanikenne, Alice Mouton, N..., Claire Remacle, Catherine Sadzot, Annick Wilmotte

Coordinateur(s)

Denis Baurain

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Le concept d'évolution est au cœur de la biologie et, comme le disait T. Dobzhansky, "Rien en biologie n'a de sens, excepté à la lumière de l'évolution." Cependant, derrière le mot "évolution" se cache tout un continuum de modifications héritées au cours du temps, qui ont pour cause la sélection naturelle, dont l'action inlassable garantit l'adaptation permanente des organismes à leur environnement, et dont l'accumulation a conduit à la formidable diversité du monde Vivant. Ces mécanismes agissant à plusieurs échelles de temps sont étudiés par toute une variété de disciplines différentes. Toutefois, dans le contexte du Master BBMC, nous nous focaliserons sur celles s'intéressant aux changements observables dans les séquences génomiques, parmi lesquelles la génétique des populations, la génétique quantitative, la phylogénie et la phylogénomique, l'étude des adaptations moléculaires et biochimiques, ainsi que l'étude de la diversité et de l'écologie moléculaire des organismes.  


Théorie (44h) 

Partim I. Populations et Adaptation (24h) 

Génétique des populations (C. Remacle) (4h)

• Populations à l'équilibre : Loi de Hardy et Weinberg 
• Mutation, migration, sélection

• Mécanismes d'adaptation des microorganismes aux conditions extrêmes (thermophilie, psychrophilie, piézophilie, acidophilie et alcalophilie) (3h) 
• Méthodes d'évolution dirigée des protéines (1h) 

• Caractères complexes, héritabilité, ressemblance entre apparentés, bases de la sélection dirigée 

• Etudes d'association 
• Structure des populations  

• Focus sur la polyploïdie 
• Exemples de plantes extrêmophiles (métaux lourds, salinité) 

• Extrêmophiles : stratégies de résistance aux radiations ionisantes (Deinococcus, UV-screens), à la sécheresse, à la salinité, aux métaux lourds, organismes multiextrêmophiles 
• Focus sur les Archébactéries comme "hotspots" d'extrêmophilie

• Algorithmes d'alignement (2h) 
• Inférence phylogénétique (4h) 

• Concepts méthodologiques 
• Application à la phylogénie à grande échelle des animaux 
• Application à l'étude de la domestication, de la sélection et de la conservation 

• Principes de FAIR et CARE en génomique 
• Design expérimental et méthodes de collecte de données génétiques 
• Réponses aux changements anthropiques (hybridation et introgression, surexploitation, changements climatiques) 
• Conservation et gestion (consanguinité, démographie, connectivité, unité de conservation) 

• Définition de l'espèce bactérienne 
• Génération de la diversité génétique chez les procaryotes (mutations, recombinaison, mobile genetic elements, HGT) 
• Méthodes d'étude de la diversité des communautés microbiennes (approche polyphasique, mise en culture, métagénétique) 

• Mécanismes présidant à l'évolution des virus 
• Quasi-espèce virales 
• Co-évolution hôte/virus 

• Problèmes de génétique des populations (C. Remacle, 4h) 
• Génétique quantitative (F. Dequiedt, 4h) 
• Exercices d'alignement (sur papier) (D. Baurain, 2h)  

• Génétique quantitative et des populations (T. Druet, 2h) 
• Inférence phylogénétique (D. Baurain, 4h) 
• Génomique de la conservation (A. Mouton, 4h) 

• Dr. Rob Van Houdt (SCK-CEN) : Adaptation bactérienne (2h) 
• Dr. Laurent Frantz (LMU) : Paléogénomique animale (2-4h) 
• Prof. Maarten Larmuseau (KUL) : Généalogie du chromosome Y / Testing génétique et questions éthiques (4h, avec M. Hanikenne) 

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Ce module aura pour objectif d'introduire les concepts de base des multiples disciplines énumérées ci-dessus. Certains de ces concepts seront approfondis au cours de travaux dirigés effectués sur papier (résolution de problèmes, applications d'algorithmes) et/ou illustrés au travers de travaux pratiques réalisés sur ordinateur (utilisation d'outils populaires d'analyse de données moléculaires). 

Savoirs et compétences prérequis

Ce module exploitera les notions qui ont été abordées dans les cours du Bac Bio et des modules suivants du Master BBMC :  

• Boite à outils : Analyse des acides nucléiques 

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

• Cours ex cathedra 
• Démonstrations 
• Travaux dirigés sur papier 
• Travaux pratiques sur ordinateur 
• Séminaires par des orateurs extérieurs 

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel


Explications complémentaires:

Présentiel 

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Les diaporamas et des articles en rapport avec la thématique du module seront mis à disposition des étudiants dans la plateforme eCampus. 

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( QCM, questions ouvertes )


Explications complémentaires:

Examen écrit (questions QCM, questions ouvertes, exercices d'application). Les travaux pratiques et séminaires sont également susceptibles de faire l'objet d'une évaluation. 

Stage(s)

Sans objet 

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Les étudiants devront venir équipés de leur ordinateur portable (une tablette risque de ne pas suffire dans certains cas). Un appareil pourra leur être prêté si nécessaire, à condition de prévenir le coordinateur avant le début du module. 

Les TP et/ou TD sont obligatoires. Toute absence doit être justifiée et, le cas échéant, les étudiants sont tenus de se remettre en ordre quant au contenu. Dans l'éventualité où un rapport est demandé, il devra être réalisé même en cas d'absence. En cas d'absence injustifiée, l'étudiant pourrait ne pas être admis à l'examen.

Contacts

Coordinateur du module 

Prof. Denis Baurain 

Tél : 04/366.38.64 
e-mail : denis.baurain@uliege.be 

  
Co-Titulaires 

Prof. Franck Dequiedt, fdequiedt@uliege.be 
Prof. Tom Druet, tom.druet@uliege.be 
Prof. Moreno Galleni, mgalleni@uliege.be  
Prof. Marc Hanikenne, marc.hanikenne@uliege.be  
Dr. Alice Mouton, amouton@uliege.be 
Prof. Catherine Sadzot, csadzot@uliege.be 
Prof. Claire Remacle, c.remacle@uliege.be  
Dr. Annick Wilmotte, awilmotte@uliege.be 

Association d'un ou plusieurs MOOCs

Aucun MOOC n'est associé à ce cours.