Cours de biologie moléculaire

Leçon 1 • Structure et fonction des acides nucléiques

Examine les structures primaire, secondaire et tertiaire de l'ADN et de l'ARN ainsi que leurs implications fonctionnelles. Établit des liens entre les caractéristiques structurales et les rôles biologiques dans le stockage et le transfert de l'information.

Leçon 2 • Organisation cellulaire et compartimentation

Compare l'architecture des cellules procaryotes et eucaryotes ainsi que les fonctions des organites. Établit le contexte spatial dans lequel les processus moléculaires se déroulent.

Leçon 3 • Introduction à la génomique et à la protéomique

Présente l'organisation du génome, la densité génique et le concept de protéome. Définit l'échelle des informations moléculaires que les étudiants analyseront tout au long du cours.

Leçon 4 • Structure et fonction des protéines

Décrit les quatre niveaux de structure des protéines et comment le repliement détermine l'activité. Relie la chimie des acides aminés à la catalyse enzymatique et aux rôles structuraux.

Leçon 1 • Sources et détection des dommages à l'ADN

Catalogue les types de dommages à l'ADN endogènes et exogènes ainsi que les capteurs qui les détectent. Fournit la base pour comprendre le choix de la voie de réparation.

Leçon 2 • Machinerie et enzymes de réplication

Détaille les rôles des hélicases, des primases, des polymérases et des chargeurs de pince au niveau de la fourche. Relie la biochimie des enzymes à la vitesse et à la précision de la réplication.

Leçon 3 • Voies de réparation de l'ADN

Compare la réparation par excision de base, par excision de nucléotide, la réparation des mésappariements et la réparation des cassures double brin. Les étudiants distinguent les substrats des voies et la pertinence clinique des défauts de réparation.

Leçon 4 • Réplication et maintien des télomères

Explique le problème de réplication des extrémités et les solutions basées sur la télomérase. Relie la biologie des télomères au vieillissement cellulaire et au cancer.

Leçon 1 • Polyadénylation et export de l'ARNm

Couvre les signaux de clivage et de polyadénylation, l'ajout de la queue poly(A) et la machinerie d'export nucléaire. Relie la maturation de l'ARNm à la compétence traductionnelle.

Leçon 2 • Élongation et terminaison de la transcription

Examine la dynamique du complexe d'élongation, les pauses et la terminaison intrinsèque vs dépendante d'un facteur. Relie la terminaison aux étapes ultérieures de la maturation de l'ARN.

Leçon 3 • Machinerie de transcription eucaryote

Détaille l'ARN polymérase II, les facteurs de transcription généraux et l'assemblage du complexe médiateur. Relie la machinerie basale à l'expression génique régulée.

Leçon 4 • Coiffage et épissage du pré-ARNm

Décrit l'ajout de la coiffe en 5', l'assemblage du spliceosome et la chimie du point de branchement. Établit comment les introns sont éliminés et les exons assemblés avec précision.

Leçon 1 • Mécanismes d'initiation de la traduction

Compare l'initiation procaryote basée sur Shine-Dalgarno avec le balayage cap-dépendant eucaryote. Explique comment la sélection du codon d'initiation est réalisée dans chaque système.

Leçon 2 • Le code génétique et la biologie des ARNt

Analyse la dégénérescence du code, l'appariement wobble et la fidélité du chargement des ARNt. Établit le dictionnaire moléculaire reliant les triplets de nucléotides aux acides aminés.

Leçon 3 • Élongation, terminaison et recyclage

Détaille l'apport par EF-Tu, la translocation, la reconnaissance par les facteurs de libération et le recyclage du ribosome. Relie les cycles GTPasiques à la précision et à la vitesse traductionnelles.

Leçon 4 • Régulation traductionnelle et contrôle qualité

Couvre l'arrêt du ribosome, la dégradation no-go, la dégradation non-sens et les répresseurs traductionnels. Relie la surveillance de l'ARNm à l'intégrité du protéome.

Leçon 1 • Méthylation de l'ADN et hérédité épigénétique

Couvre les profils de méthylation des îlots CpG, les enzymes DNMT et la méthylation de maintenance vs de novo. Explique comment les états épigénétiques sont propagés par la division cellulaire.

Leçon 2 • Structure et remodelage de la chromatine

Décrit l'organisation du nucléosome, les variants d'histones et les complexes de remodelage ATP-dépendants. Relie l'accessibilité de la chromatine au produit de la transcription.

Leçon 3 • Régulation transcriptionnelle procaryote

Examine la logique des opérons, les mécanismes des répresseurs et des activateurs, et l'atténuation. Fournit un modèle abordable pour comprendre les principes de régulation avant la complexité eucaryote.

Leçon 4 • Réseaux de facteurs de transcription eucaryotes

Couvre les familles de domaines de liaison à l'ADN, les domaines d'activation et le contrôle combinatoire. Explique comment les combinaisons de facteurs de transcription génèrent une expression spécifique au type cellulaire.

Leçon 1 • ARN Interagissant avec PIWI et défense du génome

Explique la biogenèse des piARN, l'amplification par ping-pong et le silençage des transposons dans les cellules germinales. Relie les défauts de la voie des piARN à l'instabilité du génome.

Leçon 2 • Petit ARN interférent et silençage génique

Distingue les siARN endogènes des déclencheurs d'ARNdb exogènes et explique le clivage médié par RISC. Relie l'ARNi à la défense antivirale et à la formation de l'hétérochromatine.

Leçon 3 • ARN longs non codants et régulation de la chromatine

Couvre les mécanismes des lncARN, y compris les fonctions d'échafaudage, de leurre, de guidage et d'ARN amplificateur. Explique l'inactivation du chromosome X comme un processus modèle piloté par les lncARN.

Leçon 4 • Aperçu des classes d'ARN non codants

Passe en revue les catégories d'ARNr, d'ARNt, d'ARNsn, d'ARNsno et d'ARNnc régulateurs par taille et fonction. Établit un cadre de classification pour les sections suivantes.

Leçon 1 • Stratégies de clonage par PCR

Explique la conception d'amorces pour le clonage directionnel, l'assemblage Gibson et les méthodes Golden Gate. Permet la construction d'inserts sans cicatrice et de séquence précise sans enzymes de restriction.

Leçon 2 • Construction de banques génomiques et d'ADNc

Détaille la construction de banques à partir d'ADN génomique ou d'ARNm, la normalisation et les stratégies de criblage. Relie la qualité de la banque au succès de l'isolement des gènes et aux études fonctionnelles.

Leçon 3 • Enzymes de restriction et ligature de l'ADN

Couvre la reconnaissance par les enzymes de restriction, les motifs de coupure et la ligature des extrémités compatibles. Établit la logique fondamentale de couper-coller du clonage classique.

Leçon 4 • Systèmes d'expression et production de protéines

Compare les systèmes d'expression bactériens, de levure, d'insecte et de mammifère pour le rendement et la qualité des protéines recombinantes. Guide la sélection en fonction des besoins de repliement, de glycosylation et d'échelle.

Leçon 1 • Variantes de CRISPR et boîte à outils élargie

Couvre Cas12a, Cas13, les éditeurs de bases, les éditeurs primaires et les systèmes CRISPRi/CRISPRa. Élargit la précision et la portée de l'édition au-delà des approches dépendantes des cassures double brin.

Leçon 2 • Mécanisme et conception de CRISPR-Cas9

Détaille l'architecture des domaines de Cas9, les règles de conception de l'ARN guide, les exigences PAM et le mécanisme de clivage. Permet aux étudiants de concevoir des expériences d'édition efficaces et spécifiques.

Leçon 3 • Génomique fonctionnelle avec les cribles CRISPR

Explique les cribles de banques CRISPR pan-génomiques en pool, la conception des banques d'ARNsg et l'analyse MAGeCK. Relie la conception du crible à la découverte de fonctions géniques et à l'identification de cibles médicamenteuses.

Leçon 4 • Principes de l'édition ciblée du génome

Introduit le concept de nucléases programmables et le choix de la voie de réparation des cassures double brin. Établit la logique des résultats de knock-out, knock-in et d'édition de bases.