Adressage des Biomolécules et Dynamique membranaire

Description

L’UE ABDM couvrira l’étude de la biochimie et de la génétique moléculaire des membranes chez les bactéries et chez les eucaryotes (modèle de la levure Saccharomyces cerevisiae). En particulier, le cours développera la description des systèmes de trafic membranaire chez ces deux types d’organismes, et s’attachera à montrer et à faire comprendre l’importance de l’immense diversité des lipides de membrane, et leur rôle dans le contrôle de mécanismes cellulaires centraux (résistance aux antimicrobiens, autophagie, trafic intracellulaire et adressage de protéines), au niveau moléculaire. De plus, pendant les 24h de TP, les étudiant-e-s mettront en pratique les connaissances acquises et s’attacheront à reproduire certaines expériences clés des grandes avancées dans ce domaine.
L’UE s’intéressera, dans une première partie, au remodelage de la membrane chez les bactéries, qui leur permet de réagir et s’adapter à l’environnement, en particulier dans le contexte de la résistance aux antibiotiques, un problème majeur de santé publique.
Dans une deuxième partie, l’UE s’intéressera à présenter les grandes voies du trafic membranaire (endocytose, sécrétion, recyclage, autophagie) et comment différents lipides régulent et contrôlent ce trafic. L’UE présentera également les mécanismes moléculaires et structuraux permettant les interactions entre les protéines et différents lipides signaux. 
En TD et en Cours Intégrés CI, l’UE mettra également en avant les techniques et méthodologies, en imagerie de pointe par exemple, permettant en pratique d’étudier la dynamique membranaire et l’adressage des biomolécules. Il s’agira par exemple pour les étudiant-e-s de connaitre et de maitriser des outils de visualisation et d’analyse d’images.
En TP, des identifications de souches de levure mutantes dans la voie de biosynthèse de différents lipides seront analysées. De plus, différents processus de trafic seront étudiés en utilisant le modèle de la levure S. cerevisiae, en vue de reproduire les expériences ayant permis de caractériser les mécanismes moléculaires et la génétique des voies de sécrétion, d’endocytose, de recyclage et d’autophagie. Il s’agira également déterminer la localisation intracellulaire de différents cargos in vivo à l’aide de constructions spécifiques, grâce à des fusions avec des protéines fluorescentes de type mCherry.

Compétences requises

Notions de base sur la biochimie (lipides, protéines, acides nucléiques), notions de biologie cellulaire (organisation générale de la cellule eucaryote), notions de base de microbiologie (bactéries, levure). Connaissance du cours de biochimie et biologie moléculaire (niveau licence), du cours d'EGBP (EXPRESSION DES GENES ET  BIOSYNTHESE DES PROTEINES de l'université de Strasbourg ou équivalent)

Compétences visées

Acquérir les connaissances théoriques lées au cours. 
Se sensibiliser à la mise en forme, l'analyse et l'interprétation des résultats par la rédaction d'un court rapport en salle de TP, concernant l'une des expériences effectuées.                                                                                                                                                                                                                                                                                               Acquérir le sens de l'initiative dans un contexte de laboratoire, et développer l'organisation et l'investissement lors de travaux expérimentaux (TP). 

Discipline(s)

• Biochimie et biologie moléculaire

Informations complémentaires

En TP, des identifications de souches de levure mutantes dans la voie de biosynthèse de différents lipides seront analysées. En effet, cette partie des TPs permettra d’évoquer des méthodes d’extraction de lipides membranaires, et leur analyse par chromatographie en couche mince, en vue de comparer et d’identifier différentes souches mutantes et contrôles.
En TP, différents processus de trafic seront étudiés en utilisant le modèle de la levure S. cerevisiae, en vue de reproduire les expériences ayant permis de caractériser les mécanismes moléculaires et la génétique des voies de sécrétion (d’après R. Schekman, Prix Nobel de Physiologie et Médecine 2013) et d’autophagie (d’après Y. Ohsumi, Prix Nobel de Physiologie et Médecine 2016). Il s’agira également déterminer la localisation intracellulaire de différents lipides in vivo à l’aide de domaines spécifiques, grâce à des fusions avec des protéines fluorescentes de type mCherry développées par R.Y. Tsien (Prix Nobel de Chimie 2008). Les étudiant-e-s utiliseront plus particulièrement les microscopes à fluorescence sur la Plateforme de Biologie de Strasbourg.La capacité expérimentale sera évaluée au fil de l'eau par une note (grille de référence pendant les séances de TP : organisation, préparation, gestion du poste de travail, respect des consignes, respect du protocole expérimental, qualité des résultats, enregistrement des résultats sur un support en vue d'une restitution).  Evaluation de la participation orale lors des CI, TP et TD.

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