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Fiche UE 65 : Génie génétique et biochimie

Domaine : Sciences de l'ingénieur et technologie
Section : Sciences de l'ingénieur industriel
Option : Biochimie

Fiche descriptive d'une Unité d'Enseignement
Année académique 2021-2022

Génie génétique et biochimie

UE 65

Enseignant responsable : Monsieur MAURER Philippe

Coordonnées du service :
Campus d'Anderlecht
Avenue Émile Gryzon 1 (bât. 4C)
1070 Anderlecht

Langue(s) d'enseignement :
Français

Niveau du cycle :
2e cycle

Période de l'année :
Quadrimestre 2

Cadre européen de certification :
Niveau 7

Caractère obligatoire ou au choix dans le programme ou option de l'étudiant :
Cours obligatoire dans le programme

Renseignements d'identification

Année d'études :
BLOC 4

Acronyme :
TLU42BGGBIO

Nombre de crédits ECTS :
5 (Facteur de pondération)

Volume horaire :
60 h

Unité évaluée en épreuves spécifiques

Liste des UE prérequises :
Néant

Liste des UE corequises :
Néant

Liste des activités d'apprentissage :

Activité d'apprentissage Volume horaire ECTS Pondération Présence obligatoire
Génie génétique 30 3 60 NON
Laboratoire de biochimie 15 1 20 OUI
Laboratoire de génie génétique 15 1 20 OUI

Contribution de l'UE au profil d'enseignement du programme :

Au terme de sa formation, le Master en Sciences de l'ingénieur industriel Biochimie est capable de :

  • ARES. 1 01. Identifier, conceptualiser et résoudre des problèmes complexes
  • ARES. 1.1 Intégrer les savoirs scientifiques et technologiques afin de faire face à la diversité et à la complexité des problèmes rencontrés
  • ARES. 2 02. Concevoir et gérer des projets de recherche appliquée
  • ARES. 2.2 Réaliser des simulations, modéliser des phénomènes afin d’approfondir les études et la recherche sur des sujets technologiques ou scientifiques
  • ARES. 2.3 Mener des études expérimentales, en évaluer les résultats et en tirer des conclusions
  • ARES. 2.5 Exploiter les résultats de recherche
  • ARES. 3 03. Développer et appliquer les ressources techniques et technologiques liées au domaine de la biochimie
  • ARES. 3.1 Rédiger, présenter, discuter, et argumenter des rapports techniques et expérimentaux, protocoles, synthèses bibliographiques, résultats d’analyses, bilans, synthèses bibliographiques ou autres documents scientifiques sur base des données scientifiques et techniques actuellement disponibles (recherche de données pertinentes).
  • ARES. 3.2 Sélectionner des matières premières ou nutriments, créer ou sélectionner une souche microbienne, une cellule animale, un vecteur, …, innover, améliorer, modéliser et schématiser des protocoles, modes opératoires, dispositifs d’analyse, des installations de « Up Stream Processing » ou « Down Stream Processing ».
  • ARES. 3.4 Connaitre et évaluer les risques liés à l’utilisation d’organismes vivants éventuellement recombinés.
  • ARES. 3.6 Respecter et faire respecter les législations et réglementations en vigueur, les normes et les procédures en termes d’assurance qualité, d’hygiène, de biosécurité, de systèmes de certification, et ce au travers par exemple des bonnes pratiques GMP/GLP, des normes internationales ISO ou européennes EN, des règles de biosécurité relative par exemple à l’utilisation d’OGM et/ou d’organismes pathogènes, de protection des travailleurs exposés à des agents biologiques au travail, de normes HACCP, ...Assurer la production en respectant le cahier des charges (spécifications), les coûts et les délais.
  • ARES. 4 04. S’intégrer et contribuer au développement de son milieu professionnel
  • ARES. 4.3 Travailler en autonomie et en équipe dans le respect de la culture d’entreprise
  • ARES. 7 07. S’engager dans une démarche de développement professionnel
  • ARES. 7.2 S’autoévaluer pour identifier ses besoins de développement
  • ARES. 7.4 Organiser son savoir de manière à améliorer son niveau de compétence

Autres connaissances ou compétences prérequises :

Génie génétique

Cours de Biochimie 3 (UE 59), de Microbiologie 1 et les laboratoires de Microbiologie 1 (UE 60) du Q1.

Laboratoire de biochimie

Cours de Biochimie 3 (UE 59), de Microbiologie 1 et les laboratoires de Microbiologie 1 (UE 60) du Q1.

Laboratoire de génie génétique

Cours de Biochimie 3 (UE 59), de Microbiologie 1 et les laboratoires de Microbiologie 1 (UE 60) du Q1.

Descriptif des objectifs et des contenus de l’UE :

Génie génétique

Objectifs :

- Donner une vision large des nombreux intérêts et applications du Génie génétique dans les biotechnologies.
- Etudier et comprendre les principaux outils et les principales techniques d’étude des acides nucléiques.
- Etudier et comprendre les différentes étapes du clonage d’un gène.
- Etudier et comprendre les caractéristiques des différents vecteurs de clonage et des différents vecteurs d’expression (de même que leurs avantages et leurs inconvénients).
- Pouvoir construire une souche (procaryote versus eucaryote) recombinante exprimant une transprotéine d’intérêt (industriel vs thérapeutique vs écologique, …).
- Acquérir et intégrer les différents concepts du Génie génétique, pré requis indispensable à la compréhension des cours de Biochimie appliquée, de Génie biochimique, de Biochimie industrielle, …

Contenu :

- Outils utilisés pour l’étude des acides nucléiques : extraction, purification, centrifugations, quantification, enzymes, électrophorèses, séquençage, synthèse d’oligonucléotides, …
- Techniques utilisées pour l’étude des acides nucléiques : sondes (froides et chaudes), hybridations (Southern et Northern blot), PCR, RT-PCR, …
- Principales étapes du clonage d’un gène : préparation de l’ADN donneur, préparation de l’ADN receveur, modifications des extrémités, différents vecteurs de clonage et/ou d’expression, ligature de l’insert dans le vecteur, modes de transfert du vecteur recombinant dans les cellules hôtes, sélection des cellules recombinantes, …
- Différents vecteurs de clonage et/ou d’expression : caractéristiques, séquences utiles, avantages, inconvénients, analyses de cartes plasmidiques (plasmides synthétiques, vecteurs d’expression bactériens/levuriens/en cellules de mammifères (+ optimisation)), vecteurs navettes/shuttles, vecteurs phagiques de substitution-remplacement, cosmides, YAC, gènes rapporteurs, …

Laboratoire de biochimie

Objectifs :

- Les laboratoires de Biochimie sont intégrés aux laboratoires de Génie génétique.

- Illustrer les cours théoriques de Biochimie et de Génie génétique (ADN → ARNm → protéines → phénotype).
- Familiariser les étudiants aux techniques classiques de laboratoire en les sensibilisant particulièrement aux règles strictes de manipulation. Manipulation d’essai versus manipulation définitive.
- Former les étudiants à être autonome au sein d’un laboratoire de Génie génétique/Biochimie au point de vue organisationnel (gestion de son travail, du matériel et des produits).
- Former les étudiants à l’analyse des macromolécules (ADN, ARN, protéines) et les sensibiliser aux nombreux contrôles à effectuer), former les étudiants à l’expression des résultats et à l’interprétation rigoureuse de ceux-ci (cf. rédaction de rapports).
- Acquérir une démarche de pensée logique, analytique, pertinente et rigoureuse ; et développer son autonomie et son esprit critique dans la résolution de problèmes.

Contenu :

- Les laboratoires de Biochimie sont intégrés aux laboratoires de Génie génétique.

- Clonage complet d’un gène hétérologue (cf. gène « rapporteur » gfp codant la green fluorescent protein) : préparation d’ADN plasmidique (vecteur de clonage et vecteur d’expression), dosages, digestions par des endonucléases de restriction, électrophorèse sur gel d’agarose, analyse des profils obtenus, récupération et purification des fragments d’intérêt, ligature (directionnelle) de l’insert dans un vecteur d’expression inductible (à l’arabinose), …
- Transgénèse du vecteur recombinant dans une cellule hôte bactérienne : transformation thermique des bactéries (chimio compétentes).
- Criblage des clones positifs (sélection Amp®, « blanche-bleue », digestions, …) et amplification du candidat d’intérêt.
- Expression (inductible) transitoire et divers purifications (sommaires) de la protéine rapportrice correspondante (GFP).
- Manipulations annexes : extraction ADN génomique, PCR, …
- Exercices théoriques.

Laboratoire de génie génétique

Objectifs :

Voir laboratoires de Biochimie.

Contenu :

Voir laboratoires de Biochimie.

Activités et méthodes d’apprentissage et d’enseignement :

Génie génétique

  • - L’enseignement est principalement de type magistral : exposé verbo-iconique (supporté par une projection de présentations PowerPoint).
    - Méthode interactive : une participation active à chaque séance du cours est vivement recommandée.

Laboratoire de biochimie

  • - Une introduction repositionnant la manipulation dans son contexte théorique est réalisée en début de chaque séance.
    - Les étudiants réalisent, individuellement ou en binôme, les manipulations précitées sur base des protocoles présentés dans le syllabus (préparation à domicile).
    - Démonstrations pratiques.
    - Le titulaire des TP passe « d’étudiant en étudiant ».

Laboratoire de génie génétique

  • Voir Laboratoires de biochimie.

Acquis d’apprentissages sanctionnés, spécifiques et contribuant à l’UE :

Génie génétique

  • Aux termes du cours de Génie génétique, l'étudiant est capable de :
    - De s’approprier les savoirs théoriques du Génie génétique et d’en maîtriser sa terminologie.
    - De comprendre l’utilité et la praticité des principaux outils utilisés pour la « caractérisation des acides nucléiques : extraction, purification, centrifugations, quantification, enzymes, électrophorèses, séquençage, synthèse d’oligonucléotides, …
    - De comprendre l’utilité et la praticité des principales techniques de base utilisées pour l’étude des acides nucléiques : sondes (froides et chaudes), hybridations (Southern et Northern blot), PCR, RT-PCR, … en apportant une attention particulière aux nombreux contrôles (positifs et négatifs) inhérents à l’interprétation des résultats.
    - De développer et de maîtriser les différentes étapes d’une stratégie de clonage complète (cf. préparation de l’ADN donneur, choix du vecteur (de clonage vs d’expression), préparation de l’ADN receveur, modifications des extrémités, ligature de l’insert dans le vecteur, introduction du vecteur recombinant dans un hôte (intermédiaire vs final), sélection des cellules recombinantes, identification du clone recombinant d’intérêt, …).
    - D’analyser les avantages et les inconvénients des différents vecteurs de clonage et/ou d’expression (constitutive vs inductible) en cellules bactériennes, levuriennes, de mammifères.
    - D’interpréter et de justifier l’utilité des différentes séquences nucléotidiques présentes sur la carte plasmidique d’un vecteur de clonage et/ou d’expression, de même que leur optimisation.

Laboratoire de biochimie

  • Aux termes des laboratoires de Biochimie, l'étudiant est capable de ;
    - De réaliser le clonage complet d’un gène : préparation d’ADN plasmidique (vecteur de clonage et vecteur d’expression), dosages, digestion par des endonucléases de restriction, séparation des produits de digestion sur gel d’agarose, analyse des profils obtenus, récupération et purification des fragments d’intérêt, ligature de l’insert dans un vecteur d’expression, …
    - D’introduire le vecteur recombinant dans une cellule hôte bactérienne : transformation thermique des bactéries (chimio compétentes).
    - De cribler les clones positifs (sélection Amp®, « blanche-bleue », digestions, …) et amplification du candidat d’intérêt.
    - D’exprimer et de purifier (sommairement) la protéine d’intérêt.
    - D’analyser qualitativement et quantitativement le produit du gène cloné : gels de protéines SDS-PAGE, coloration au bleu de Coomassie, …
    - De réaliser de manière autonome une expérience sur base du protocole fourni.
    - De présenter de manière adéquate les résultats expérimentaux obtenus, de les analyser de manière rigoureuse et pertinente et de les interpréter en regards des résultats théoriques attendus. Validation des contrôles positifs et négatifs.
    - De présenter une communication écrite de qualité.
    - De répondre à différents questionnements : calculer un rendement d’extraction et de purification d’un plasmide, calculer la concentration d’un plasmide, de déterminer le profil de digestion d’un plasmide, choisir les meilleures enzymes, positionner des oligonucléotides sur une séquence nucléotidique, calculer un rendement de transformation, …

Laboratoire de génie génétique

  • Voir laboratoires de biochimie

Description des supports de cours indispensables :

Description Accès à la source Url

Génie génétique

Les versions informatiques pdf des présentations PPT complètes projetées en auditoires. sur le campus numérique
- Table des matières très détaillée.
- Photocopies des présentations PowerPoint projetées en auditoire (celles-ci sont distribuées aux étudiants en début de période). Volontairement incomplètes (pour favoriser l’interaction et susciter des moments d’apprentissage participatifs et réflexifs), ces présentations contiennent les mots-clés, les définitions, les schémas, les mécanismes moléculaires, les tableaux récapitulatifs, … Ces photocopies ne constituent donc pas un ensemble rédigé en tant que notes de cours et ne doivent être considérées que comme « aide-mémoire » des aspects présentés.
- Certains chapitres sont, néanmoins, rédigés sous forme de texte continu.
distribué au cours

Laboratoire de biochimie

Syllabus de TP, fiches techniques des réactifs et des kits utilisés sont distribuées aux étudiants en début de période. distribué au cours

Laboratoire de génie génétique

Syllabus de TP, fiches techniques des réactifs et des kits utilisés sont distribuées aux étudiants en début de période. distribué au cours

Description des références et des supports :

Description Accès à la source Url

Génie génétique

Différents ouvrages sont à la disposition des étudiants au sein du Laboratoire de Microbiologie.
Une liste complète de références bibliographiques est distribuée aux étudiants. sur le campus numérique

Laboratoire de biochimie

Différents ouvrages sont à la disposition des étudiants au sein du Laboratoire de Microbiologie.
Une liste complète de références bibliographiques est distribuée aux étudiants. sur le campus numérique

Laboratoire de génie génétique

Différents ouvrages sont à la disposition des étudiants au sein du Laboratoire de Microbiologie.
Une liste complète de références bibliographiques est distribuée aux étudiants. sur le campus numérique

Mode d’évaluation et de pondération par activité au sein de l’UE :

Chaque activité d'apprentissage de cette unité d'enseignement est évaluée en épreuve spécifique

Activité d'apprentissage Pondération Première session
Examens de Mai/Juin
Evaluation continue
%
Remise de travaux
HORS SESSION
Remise de travaux
DURANT LA SESSION
Examens écrits Examens oraux
% Date(s) / période(s) % Durée % Type Durée % Type Durée
Génie génétique 60 0% 0% 0% 0%
100% Présentiel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
30 min/étudiant

Cette activité est remédiable

Une liste de questions « ouvertes », préparatoires à l’examen, est distribuée en cours d’année aux étudiants.

- Lors de l’examen, deux questions « ouvertes » sont tirées au sort par parmi la liste pré citée.

- Après une préparation écrite de 30 minutes, l’étudiant expose oralement ses réponses.

- Ces questions préparées sont le point de départ de l’examen qui, par la suite, vérifiera la maîtrise du cours dans son ensemble (cf. mots-clés, concepts, propriétés, … à expliquer à « brûle-pourpoint »).

60 0% 0% 0% 0%
100% Distanciel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
30 min/étudiant

Cette activité est remédiable

Une liste de questions « ouvertes », préparatoires à l’examen, est distribuée en cours d’année aux étudiants.

- Lors de l’examen, deux questions « ouvertes » sont tirées au sort par parmi la liste pré citée.

- Après une préparation écrite de 30 minutes, l’étudiant expose oralement ses réponses.

- Ces questions préparées sont le point de départ de l’examen qui, par la suite, vérifiera la maîtrise du cours dans son ensemble (cf. mots-clés, concepts, propriétés, … à expliquer à « brûle-pourpoint »).

Laboratoire de biochimie 20 50% 0% 0% 50% Présentiel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
2h00 0%

Cette activité est non remédiable en deuxième session
Seul l'examen de labo est remédiable

Evaluation continue partiellement remédiable

- Les rapports individuels remis la séance de laboratoire qui suit la fin de la manipulation constituent également 50 % de la note (↔ non remédiable).

- Pour le % d'absence autorisé tout comme pour les arrivées tardives au laboratoire, se référer au RGE.

- Examen écrit sur la théorie (+ exercices) exploitée lors des TP. Il compose 50 % de la note finale (↔ remédiable en 2ème session).

20 0% 0% 100% 0% Distanciel - Remise d'un travail
0%

Cette activité est remédiable

Laboratoire de génie génétique 20 50% 0% 0% 50% Présentiel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
2h00 0%

Cette activité est non remédiable en deuxième session
Seul l'examen de labo est remédiable

Evaluation continue partiellement remédiable

- Les rapports individuels remis la séance de laboratoire qui suit la fin de la manipulation constituent également 50 % de la note (↔ non remédiable).

- Pour le % d'absence autorisé tout comme pour les arrivées tardives au laboratoire, se référer au RGE.

- Examen écrit sur la théorie (+ exercices) exploitée lors des TP. Il compose 50 % de la note finale (↔ remédiable en 2ème session).

20 0% 0% 100% 0% Distanciel - Remise d'un travail
0%

Cette activité est remédiable

Activité d'apprentissage Pondération Deuxième session
Examens de Août/Septembre
Evaluation continue
%
Remise de travaux
HORS SESSION
Remise de travaux
DURANT LA SESSION
Examens écrits Examens oraux
% Date(s) / période(s) % Durée % Type Durée % Type Durée
Génie génétique 60 0% 0% 0% 0%
100% Présentiel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
30 min

Cette activité est remédiable

Une liste de questions « ouvertes », préparatoires à l’examen, est distribuée en cours d’année aux étudiants.

- Lors de l’examen, deux questions « ouvertes » sont tirées au sort par parmi la liste pré citée.

- Après une préparation écrite de 30 minutes, l’étudiant expose oralement ses réponses.

- Ces questions préparées sont le point de départ de l’examen qui, par la suite, vérifiera la maîtrise du cours dans son ensemble (cf. mots-clés, concepts, propriétés, … à expliquer à « brûle-pourpoint »).

60 0% 0% 0% 0%
100% Distanciel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
30 min

Cette activité est remédiable

Une liste de questions « ouvertes », préparatoires à l’examen, est distribuée en cours d’année aux étudiants.

- Lors de l’examen, deux questions « ouvertes » sont tirées au sort par parmi la liste pré citée.

- Après une préparation écrite de 30 minutes, l’étudiant expose oralement ses réponses.

- Ces questions préparées sont le point de départ de l’examen qui, par la suite, vérifiera la maîtrise du cours dans son ensemble (cf. mots-clés, concepts, propriétés, … à expliquer à « brûle-pourpoint »).

Laboratoire de biochimie 20 50% 0% 0% 50% Présentiel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
2h00 0%

Cette activité est non remédiable en deuxième session
Seul l'examen de labo est remédiable

Evaluation continue partiellement remédiable

- Les rapports individuels remis la séance de laboratoire qui suit la fin de la manipulation constituent également 50 % de la note (↔ non remédiable).

- Pour le % d'absence autorisé tout comme pour les arrivées tardives au laboratoire, se référer au RGE.

- Examen écrit sur la théorie (+ exercices) exploitée lors des TP. Il compose 50 % de la note finale (↔ remédiable en 2ème session).

20 0% 0% 100% 0% Distanciel - Remise d'un travail
Examen à livre fermé
2h00 0%

Cette activité est remédiable

Laboratoire de génie génétique 20 50% 0% 0% 50% Présentiel - Remise d'un travail
Examen à livre ouvert
0% Présentiel - Remise d'un travail
Examen à livre ouvert

Cette activité est non remédiable en deuxième session
Seul l'examen de labo est remédiable

Evaluation continue partiellement remédiable

- Les rapports individuels remis la séance de laboratoire qui suit la fin de la manipulation constituent également 50 % de la note (↔ non remédiable).

- Pour le % d'absence autorisé tout comme pour les arrivées tardives au laboratoire, se référer au RGE.

- Examen écrit sur la théorie (+ exercices) exploitée lors des TP. Il compose 50 % de la note finale (↔ remédiable en 2ème session).

20 0% 0% 100% 0% Distanciel - Remise d'un travail
Examen à livre ouvert
0%
Examen à livre ouvert

Cette activité est remédiable

Cette fiche a été validée.

Fiche UE 65 : Génie génétique et biochimie

Domaine : Sciences de l'ingénieur et technologie
Section : Sciences de l'ingénieur industriel
Option : Biochimie

Fiche descriptive d'une Unité d'Enseignement
Année académique 2021-2022

Génie génétique et biochimie

UE 65

Enseignant responsable : Monsieur MAURER Philippe

Coordonnées du service :
Campus d'Anderlecht
Avenue Émile Gryzon 1 (bât. 4C)
1070 Anderlecht

Langue(s) d'enseignement :
Français

Niveau du cycle :
2e cycle

Période de l'année :
Quadrimestre 2

Cadre européen de certification :
Niveau 7

Caractère obligatoire ou au choix dans le programme ou option de l'étudiant :
Cours obligatoire dans le programme

Renseignements d'identification

Année d'études :
BLOC 4

Acronyme :
TLU42BGGBIO

Nombre de crédits ECTS :
5 (Facteur de pondération)

Volume horaire :
60 h

Unité évaluée en épreuves spécifiques

Liste des UE prérequises :
Néant

Liste des UE corequises :
Néant

Liste des activités d'apprentissage :

Activité d'apprentissage Volume horaire ECTS Pondération Présence obligatoire
Génie génétique 30 3 60 NON
Laboratoire de biochimie 15 1 20 OUI
Laboratoire de génie génétique 15 1 20 OUI

Contribution de l'UE au profil d'enseignement du programme :

Au terme de sa formation, le Master en Sciences de l'ingénieur industriel Biochimie est capable de :

  • ARES. 1 01. Identifier, conceptualiser et résoudre des problèmes complexes
  • ARES. 1.1 Intégrer les savoirs scientifiques et technologiques afin de faire face à la diversité et à la complexité des problèmes rencontrés
  • ARES. 2 02. Concevoir et gérer des projets de recherche appliquée
  • ARES. 2.2 Réaliser des simulations, modéliser des phénomènes afin d’approfondir les études et la recherche sur des sujets technologiques ou scientifiques
  • ARES. 2.3 Mener des études expérimentales, en évaluer les résultats et en tirer des conclusions
  • ARES. 2.5 Exploiter les résultats de recherche
  • ARES. 3 03. Développer et appliquer les ressources techniques et technologiques liées au domaine de la biochimie
  • ARES. 3.1 Rédiger, présenter, discuter, et argumenter des rapports techniques et expérimentaux, protocoles, synthèses bibliographiques, résultats d’analyses, bilans, synthèses bibliographiques ou autres documents scientifiques sur base des données scientifiques et techniques actuellement disponibles (recherche de données pertinentes).
  • ARES. 3.2 Sélectionner des matières premières ou nutriments, créer ou sélectionner une souche microbienne, une cellule animale, un vecteur, …, innover, améliorer, modéliser et schématiser des protocoles, modes opératoires, dispositifs d’analyse, des installations de « Up Stream Processing » ou « Down Stream Processing ».
  • ARES. 3.4 Connaitre et évaluer les risques liés à l’utilisation d’organismes vivants éventuellement recombinés.
  • ARES. 3.6 Respecter et faire respecter les législations et réglementations en vigueur, les normes et les procédures en termes d’assurance qualité, d’hygiène, de biosécurité, de systèmes de certification, et ce au travers par exemple des bonnes pratiques GMP/GLP, des normes internationales ISO ou européennes EN, des règles de biosécurité relative par exemple à l’utilisation d’OGM et/ou d’organismes pathogènes, de protection des travailleurs exposés à des agents biologiques au travail, de normes HACCP, ...Assurer la production en respectant le cahier des charges (spécifications), les coûts et les délais.
  • ARES. 4 04. S’intégrer et contribuer au développement de son milieu professionnel
  • ARES. 4.3 Travailler en autonomie et en équipe dans le respect de la culture d’entreprise
  • ARES. 7 07. S’engager dans une démarche de développement professionnel
  • ARES. 7.2 S’autoévaluer pour identifier ses besoins de développement
  • ARES. 7.4 Organiser son savoir de manière à améliorer son niveau de compétence

Autres connaissances ou compétences prérequises :

Génie génétique

Cours de Biochimie 3 (UE 59), de Microbiologie 1 et les laboratoires de Microbiologie 1 (UE 60) du Q1.

Laboratoire de biochimie

Cours de Biochimie 3 (UE 59), de Microbiologie 1 et les laboratoires de Microbiologie 1 (UE 60) du Q1.

Laboratoire de génie génétique

Cours de Biochimie 3 (UE 59), de Microbiologie 1 et les laboratoires de Microbiologie 1 (UE 60) du Q1.

Descriptif des objectifs et des contenus de l’UE :

Génie génétique

Objectifs :

- Donner une vision large des nombreux intérêts et applications du Génie génétique dans les biotechnologies.
- Etudier et comprendre les principaux outils et les principales techniques d’étude des acides nucléiques.
- Etudier et comprendre les différentes étapes du clonage d’un gène.
- Etudier et comprendre les caractéristiques des différents vecteurs de clonage et des différents vecteurs d’expression (de même que leurs avantages et leurs inconvénients).
- Pouvoir construire une souche (procaryote versus eucaryote) recombinante exprimant une transprotéine d’intérêt (industriel vs thérapeutique vs écologique, …).
- Acquérir et intégrer les différents concepts du Génie génétique, pré requis indispensable à la compréhension des cours de Biochimie appliquée, de Génie biochimique, de Biochimie industrielle, …

Contenu :

- Outils utilisés pour l’étude des acides nucléiques : extraction, purification, centrifugations, quantification, enzymes, électrophorèses, séquençage, synthèse d’oligonucléotides, …
- Techniques utilisées pour l’étude des acides nucléiques : sondes (froides et chaudes), hybridations (Southern et Northern blot), PCR, RT-PCR, …
- Principales étapes du clonage d’un gène : préparation de l’ADN donneur, préparation de l’ADN receveur, modifications des extrémités, différents vecteurs de clonage et/ou d’expression, ligature de l’insert dans le vecteur, modes de transfert du vecteur recombinant dans les cellules hôtes, sélection des cellules recombinantes, …
- Différents vecteurs de clonage et/ou d’expression : caractéristiques, séquences utiles, avantages, inconvénients, analyses de cartes plasmidiques (plasmides synthétiques, vecteurs d’expression bactériens/levuriens/en cellules de mammifères (+ optimisation)), vecteurs navettes/shuttles, vecteurs phagiques de substitution-remplacement, cosmides, YAC, gènes rapporteurs, …

Laboratoire de biochimie

Objectifs :

- Les laboratoires de Biochimie sont intégrés aux laboratoires de Génie génétique.

- Illustrer les cours théoriques de Biochimie et de Génie génétique (ADN → ARNm → protéines → phénotype).
- Familiariser les étudiants aux techniques classiques de laboratoire en les sensibilisant particulièrement aux règles strictes de manipulation. Manipulation d’essai versus manipulation définitive.
- Former les étudiants à être autonome au sein d’un laboratoire de Génie génétique/Biochimie au point de vue organisationnel (gestion de son travail, du matériel et des produits).
- Former les étudiants à l’analyse des macromolécules (ADN, ARN, protéines) et les sensibiliser aux nombreux contrôles à effectuer), former les étudiants à l’expression des résultats et à l’interprétation rigoureuse de ceux-ci (cf. rédaction de rapports).
- Acquérir une démarche de pensée logique, analytique, pertinente et rigoureuse ; et développer son autonomie et son esprit critique dans la résolution de problèmes.

Contenu :

- Les laboratoires de Biochimie sont intégrés aux laboratoires de Génie génétique.

- Clonage complet d’un gène hétérologue (cf. gène « rapporteur » gfp codant la green fluorescent protein) : préparation d’ADN plasmidique (vecteur de clonage et vecteur d’expression), dosages, digestions par des endonucléases de restriction, électrophorèse sur gel d’agarose, analyse des profils obtenus, récupération et purification des fragments d’intérêt, ligature (directionnelle) de l’insert dans un vecteur d’expression inductible (à l’arabinose), …
- Transgénèse du vecteur recombinant dans une cellule hôte bactérienne : transformation thermique des bactéries (chimio compétentes).
- Criblage des clones positifs (sélection Amp®, « blanche-bleue », digestions, …) et amplification du candidat d’intérêt.
- Expression (inductible) transitoire et divers purifications (sommaires) de la protéine rapportrice correspondante (GFP).
- Manipulations annexes : extraction ADN génomique, PCR, …
- Exercices théoriques.

Laboratoire de génie génétique

Objectifs :

Voir laboratoires de Biochimie.

Contenu :

Voir laboratoires de Biochimie.

Activités et méthodes d’apprentissage et d’enseignement :

Génie génétique

  • - L’enseignement est principalement de type magistral : exposé verbo-iconique (supporté par une projection de présentations PowerPoint).
    - Méthode interactive : une participation active à chaque séance du cours est vivement recommandée.

Laboratoire de biochimie

  • - Une introduction repositionnant la manipulation dans son contexte théorique est réalisée en début de chaque séance.
    - Les étudiants réalisent, individuellement ou en binôme, les manipulations précitées sur base des protocoles présentés dans le syllabus (préparation à domicile).
    - Démonstrations pratiques.
    - Le titulaire des TP passe « d’étudiant en étudiant ».

Laboratoire de génie génétique

  • Voir Laboratoires de biochimie.

Acquis d’apprentissages sanctionnés, spécifiques et contribuant à l’UE :

Génie génétique

  • Aux termes du cours de Génie génétique, l'étudiant est capable de :
    - De s’approprier les savoirs théoriques du Génie génétique et d’en maîtriser sa terminologie.
    - De comprendre l’utilité et la praticité des principaux outils utilisés pour la « caractérisation des acides nucléiques : extraction, purification, centrifugations, quantification, enzymes, électrophorèses, séquençage, synthèse d’oligonucléotides, …
    - De comprendre l’utilité et la praticité des principales techniques de base utilisées pour l’étude des acides nucléiques : sondes (froides et chaudes), hybridations (Southern et Northern blot), PCR, RT-PCR, … en apportant une attention particulière aux nombreux contrôles (positifs et négatifs) inhérents à l’interprétation des résultats.
    - De développer et de maîtriser les différentes étapes d’une stratégie de clonage complète (cf. préparation de l’ADN donneur, choix du vecteur (de clonage vs d’expression), préparation de l’ADN receveur, modifications des extrémités, ligature de l’insert dans le vecteur, introduction du vecteur recombinant dans un hôte (intermédiaire vs final), sélection des cellules recombinantes, identification du clone recombinant d’intérêt, …).
    - D’analyser les avantages et les inconvénients des différents vecteurs de clonage et/ou d’expression (constitutive vs inductible) en cellules bactériennes, levuriennes, de mammifères.
    - D’interpréter et de justifier l’utilité des différentes séquences nucléotidiques présentes sur la carte plasmidique d’un vecteur de clonage et/ou d’expression, de même que leur optimisation.

Laboratoire de biochimie

  • Aux termes des laboratoires de Biochimie, l'étudiant est capable de ;
    - De réaliser le clonage complet d’un gène : préparation d’ADN plasmidique (vecteur de clonage et vecteur d’expression), dosages, digestion par des endonucléases de restriction, séparation des produits de digestion sur gel d’agarose, analyse des profils obtenus, récupération et purification des fragments d’intérêt, ligature de l’insert dans un vecteur d’expression, …
    - D’introduire le vecteur recombinant dans une cellule hôte bactérienne : transformation thermique des bactéries (chimio compétentes).
    - De cribler les clones positifs (sélection Amp®, « blanche-bleue », digestions, …) et amplification du candidat d’intérêt.
    - D’exprimer et de purifier (sommairement) la protéine d’intérêt.
    - D’analyser qualitativement et quantitativement le produit du gène cloné : gels de protéines SDS-PAGE, coloration au bleu de Coomassie, …
    - De réaliser de manière autonome une expérience sur base du protocole fourni.
    - De présenter de manière adéquate les résultats expérimentaux obtenus, de les analyser de manière rigoureuse et pertinente et de les interpréter en regards des résultats théoriques attendus. Validation des contrôles positifs et négatifs.
    - De présenter une communication écrite de qualité.
    - De répondre à différents questionnements : calculer un rendement d’extraction et de purification d’un plasmide, calculer la concentration d’un plasmide, de déterminer le profil de digestion d’un plasmide, choisir les meilleures enzymes, positionner des oligonucléotides sur une séquence nucléotidique, calculer un rendement de transformation, …

Laboratoire de génie génétique

  • Voir laboratoires de biochimie

Description des supports de cours indispensables :

Description Accès à la source Url

Génie génétique

Les versions informatiques pdf des présentations PPT complètes projetées en auditoires. sur le campus numérique
- Table des matières très détaillée.
- Photocopies des présentations PowerPoint projetées en auditoire (celles-ci sont distribuées aux étudiants en début de période). Volontairement incomplètes (pour favoriser l’interaction et susciter des moments d’apprentissage participatifs et réflexifs), ces présentations contiennent les mots-clés, les définitions, les schémas, les mécanismes moléculaires, les tableaux récapitulatifs, … Ces photocopies ne constituent donc pas un ensemble rédigé en tant que notes de cours et ne doivent être considérées que comme « aide-mémoire » des aspects présentés.
- Certains chapitres sont, néanmoins, rédigés sous forme de texte continu.
distribué au cours

Laboratoire de biochimie

Syllabus de TP, fiches techniques des réactifs et des kits utilisés sont distribuées aux étudiants en début de période. distribué au cours

Laboratoire de génie génétique

Syllabus de TP, fiches techniques des réactifs et des kits utilisés sont distribuées aux étudiants en début de période. distribué au cours

Description des références et des supports :

Description Accès à la source Url

Génie génétique

Différents ouvrages sont à la disposition des étudiants au sein du Laboratoire de Microbiologie.
Une liste complète de références bibliographiques est distribuée aux étudiants. sur le campus numérique

Laboratoire de biochimie

Différents ouvrages sont à la disposition des étudiants au sein du Laboratoire de Microbiologie.
Une liste complète de références bibliographiques est distribuée aux étudiants. sur le campus numérique

Laboratoire de génie génétique

Différents ouvrages sont à la disposition des étudiants au sein du Laboratoire de Microbiologie.
Une liste complète de références bibliographiques est distribuée aux étudiants. sur le campus numérique

Mode d’évaluation et de pondération par activité au sein de l’UE :

Chaque activité d'apprentissage de cette unité d'enseignement est évaluée en épreuve spécifique

Activité d'apprentissage Pondération Première session
Examens de Mai/Juin
Evaluation continue
%
Remise de travaux
HORS SESSION
Remise de travaux
DURANT LA SESSION
Examens écrits Examens oraux
% Date(s) / période(s) % Durée % Type Durée % Type Durée
Génie génétique 60 0% 0% 0% 0%
100% Présentiel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
30 min/étudiant

Cette activité est remédiable

Une liste de questions « ouvertes », préparatoires à l’examen, est distribuée en cours d’année aux étudiants.

- Lors de l’examen, deux questions « ouvertes » sont tirées au sort par parmi la liste pré citée.

- Après une préparation écrite de 30 minutes, l’étudiant expose oralement ses réponses.

- Ces questions préparées sont le point de départ de l’examen qui, par la suite, vérifiera la maîtrise du cours dans son ensemble (cf. mots-clés, concepts, propriétés, … à expliquer à « brûle-pourpoint »).

60 0% 0% 0% 0%
100% Distanciel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
30 min/étudiant

Cette activité est remédiable

Une liste de questions « ouvertes », préparatoires à l’examen, est distribuée en cours d’année aux étudiants.

- Lors de l’examen, deux questions « ouvertes » sont tirées au sort par parmi la liste pré citée.

- Après une préparation écrite de 30 minutes, l’étudiant expose oralement ses réponses.

- Ces questions préparées sont le point de départ de l’examen qui, par la suite, vérifiera la maîtrise du cours dans son ensemble (cf. mots-clés, concepts, propriétés, … à expliquer à « brûle-pourpoint »).

Laboratoire de biochimie 20 50% 0% 0% 50% Présentiel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
2h00 0%

Cette activité est non remédiable en deuxième session
Seul l'examen de labo est remédiable

Evaluation continue partiellement remédiable

- Les rapports individuels remis la séance de laboratoire qui suit la fin de la manipulation constituent également 50 % de la note (↔ non remédiable).

- Pour le % d'absence autorisé tout comme pour les arrivées tardives au laboratoire, se référer au RGE.

- Examen écrit sur la théorie (+ exercices) exploitée lors des TP. Il compose 50 % de la note finale (↔ remédiable en 2ème session).

20 0% 0% 100% 0% Distanciel - Remise d'un travail
0%

Cette activité est remédiable

Laboratoire de génie génétique 20 50% 0% 0% 50% Présentiel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
2h00 0%

Cette activité est non remédiable en deuxième session
Seul l'examen de labo est remédiable

Evaluation continue partiellement remédiable

- Les rapports individuels remis la séance de laboratoire qui suit la fin de la manipulation constituent également 50 % de la note (↔ non remédiable).

- Pour le % d'absence autorisé tout comme pour les arrivées tardives au laboratoire, se référer au RGE.

- Examen écrit sur la théorie (+ exercices) exploitée lors des TP. Il compose 50 % de la note finale (↔ remédiable en 2ème session).

20 0% 0% 100% 0% Distanciel - Remise d'un travail
0%

Cette activité est remédiable

Activité d'apprentissage Pondération Deuxième session
Examens de Août/Septembre
Evaluation continue
%
Remise de travaux
HORS SESSION
Remise de travaux
DURANT LA SESSION
Examens écrits Examens oraux
% Date(s) / période(s) % Durée % Type Durée % Type Durée
Génie génétique 60 0% 0% 0% 0%
100% Présentiel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
30 min

Cette activité est remédiable

Une liste de questions « ouvertes », préparatoires à l’examen, est distribuée en cours d’année aux étudiants.

- Lors de l’examen, deux questions « ouvertes » sont tirées au sort par parmi la liste pré citée.

- Après une préparation écrite de 30 minutes, l’étudiant expose oralement ses réponses.

- Ces questions préparées sont le point de départ de l’examen qui, par la suite, vérifiera la maîtrise du cours dans son ensemble (cf. mots-clés, concepts, propriétés, … à expliquer à « brûle-pourpoint »).

60 0% 0% 0% 0%
100% Distanciel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
30 min

Cette activité est remédiable

Une liste de questions « ouvertes », préparatoires à l’examen, est distribuée en cours d’année aux étudiants.

- Lors de l’examen, deux questions « ouvertes » sont tirées au sort par parmi la liste pré citée.

- Après une préparation écrite de 30 minutes, l’étudiant expose oralement ses réponses.

- Ces questions préparées sont le point de départ de l’examen qui, par la suite, vérifiera la maîtrise du cours dans son ensemble (cf. mots-clés, concepts, propriétés, … à expliquer à « brûle-pourpoint »).

Laboratoire de biochimie 20 50% 0% 0% 50% Présentiel - Questions mixtes (mélange des différents types de questions)
Examen à livre fermé
2h00 0%

Cette activité est non remédiable en deuxième session
Seul l'examen de labo est remédiable

Evaluation continue partiellement remédiable

- Les rapports individuels remis la séance de laboratoire qui suit la fin de la manipulation constituent également 50 % de la note (↔ non remédiable).

- Pour le % d'absence autorisé tout comme pour les arrivées tardives au laboratoire, se référer au RGE.

- Examen écrit sur la théorie (+ exercices) exploitée lors des TP. Il compose 50 % de la note finale (↔ remédiable en 2ème session).

20 0% 0% 100% 0% Distanciel - Remise d'un travail
Examen à livre fermé
2h00 0%

Cette activité est remédiable

Laboratoire de génie génétique 20 50% 0% 0% 50% Présentiel - Remise d'un travail
Examen à livre ouvert
0% Présentiel - Remise d'un travail
Examen à livre ouvert

Cette activité est non remédiable en deuxième session
Seul l'examen de labo est remédiable

Evaluation continue partiellement remédiable

- Les rapports individuels remis la séance de laboratoire qui suit la fin de la manipulation constituent également 50 % de la note (↔ non remédiable).

- Pour le % d'absence autorisé tout comme pour les arrivées tardives au laboratoire, se référer au RGE.

- Examen écrit sur la théorie (+ exercices) exploitée lors des TP. Il compose 50 % de la note finale (↔ remédiable en 2ème session).

20 0% 0% 100% 0% Distanciel - Remise d'un travail
Examen à livre ouvert
0%
Examen à livre ouvert

Cette activité est remédiable