Analyse de l'expression des gènes

Description

Grâce aux récents progrès en matière de séquençage à haut débit, l’expression des gènes peut être désormais analysée à l’échelle du génome. De ce fait, cette UE de travaux pratiques permettra de familiariser les étudiant-e-s aux approches expérimentales de pointe en génomique pour étudier l’expression des gènes. Grace à l’utilisation de différents types cellulaires murins, les étudiant-e-s explorerons le lien entre identité cellulaire et l’expression des gènes. 
Les étudiants analyseront l’expression des gènes par PCR classique, PCR quantitative et à l’échelle du génome. Des techniques tels que le RNA-seq ou ChIP-seq, liées au séquençage à haut débit, seront traitées du point de vue théorique et expérimental. Le processus expérimental sera traité dans son intégralité, de la mise en place de l’expérience en laboratoire à l’analyse finale des données ainsi leur interprétation biologique. L’analyse des données issus du séquençage à haut débit sera effectuée sur la plateforme Galaxy, accessible aux biologistes sans connaissances en programmation. 
Contenu de l’UE
1 - Travaux pratiques à la paillasse : 
Les étudiant-e-s travailleront en trinôme et devront identifier les types cellulaires contenus dans des échantillons distribués.
-    Extraction d’ARN à partir de culots cellulaires. 
-    Quantification et analyse de la qualité de l’ARN sur gel.
-    RT-PCR et analyse sur gel d’agarose.
-    RT-qPCR et analyse des résultats obtenus.

2- Cours intégrés : 
-    Théorie sur les méthodes d’analyse de l’expression des gènes au niveau « ARN ». 
-    Présentation théorique des différentes étapes d’analyse de RNA-seq et des outils bio-informatiques qui seront utilisés (FastQC, Hisat2, Featurecount, DESeq2, ….. )

3 - Travaux dirigés/pratiques sur ordinateur : 
-    Prise en main de l’outil Galaxy.
-    Analyse de données RNA-seq à partir de fichiers brut Fastq jusqu’à l’analyse de l’expression différentielle des gènes. Les différentes étapes (contrôle qualité, alignement, estimation de l’abondance, expression différentielle, représentations graphiques) seront réalisées « pas à pas » avec l’encadrant sur un jeux de donnée type.
-    Les étudiants réaliseront en autonomie, sur Galaxy, une analyse de RNA-seq sur des données correspondant à trois lignées cellulaires de nature inconnue. L’objectif étant d’identifier ces lignées en se basant les données d’expression RNA-seq. Cette analyse permet de compléter l’analyse qu’ils auront réalisé par RT-PCR et RT-qPCR sur des culots cellulaires équivalents. 

Compétences requises

Prérequis obligatoire : avoir suivi l'UE Epigénétique (EpiG) du M1S1.
Prérequis conseillé : avoir suivi l'UE Expression des gènes et biosynthèse des protéines du M1S1.

Compétences visées

A l’issus de cet enseignement (TP/TD), les étudiant-e-s devraient être en mesure : 
-    Discerner les limites et les avantages des approches à bas/haut débit en fonction du processus biologique étudié. 
-    D’appréhender une approche à l’échelle du génome, de la réalisation en laboratoire à l’analyse finale des données de séquençage. 
-    D’analyser de manière autonome des données de séquençage à haut débit via la plateforme Galaxy. 
-    De replacer les résultats d’analyse dans leur contexte biologique.

Discipline(s)

• Biochimie et biologie moléculaire

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