"Les progrès de l'optique ont conduit à des avancées significatives dans la connaissance du monde du vivant. Le développement des lasers impulsionnels n'a pas échappé à cette règle. Il a permis de passer de l'ère du biologiste-observateur à l'ère du biologiste-acteur en lui permettant à la fois de synchroniser des réactions biochimiques et de les observer en temps réel, y compris in situ. Ce progrès indéniable a néanmoins eu un coût. En effet, à cette occasion le biologiste est (presque) devenu aveugle, son spectre d'intervention et d'analyse étant brutalement réduit à celui autorisé par la technologie des lasers, c'est à dire à quelques longueurs d'onde bien spécifiques. Depuis peu, nous assistons à la fin de cette époque obscure. Le laser femtoseconde est devenu "" accordable "" des RX à l'infrarouge lointain. Il est aussi devenu exportable des laboratoires spécialisés en physique et technologie des lasers. Dans le même temps, la maîtrise des outils de biologie moléculaire et l'explosion des biotechnologies qui en a résulté, ont autorisé une modification à volonté des propriétés - y compris optiques - du milieu vivant. Une imagerie et une spectroscopie fonctionnelles cellulaire et moléculaire sont ainsi en train de se mettre en place. L'exposé présentera à travers quelques exemples, la nature des enjeux scientifiques et industriels associés à l'approche "" perturbative "" du fonctionnement des structures moléculaires et en particulier dans le domaine de la biologie. "
Mot(s) clés libre(s) : biologie moléculaire, catalyse, cinema moléculaire, échelle femtoseconde, état de transition, femto-biologie, interaction rayonnement-matière, laser, lumière, macromolécule biologique, matière vivante, spectroscopie

Mot(s) clés libre(s) : cristallographie, dynamique moléculaire, molécule de méthane, simulation numérique, zéolithe NaA

Le cycle, Le génome, Les croisements de base et ce que l'on peut en déduire, Le chromosome balanceur, Elément P et dysgenèse hybride Elément P et le système UAS-Gal4. Documents de cours et animations Flash.
Mot(s) clés libre(s) : Génome, chromosome balanceur, élément P, drosophile, Génétique, Biologie Moléculaire

Lundi 8/06/2009, Marie Christine Maurel : les origines de la vie
Mot(s) clés libre(s) : ARN, bactérie, biologie cellulaire, évolution, fossile, génétique, moléculaire, origines de la vie, stromatolithe, vie primitive, vivant

Au cours des deux dernières décennies, la génétique moléculaire a permis des avancées majeures dans de très nombreux domaines de la biologie. C'est notamment le cas de la biologie du développement. En effet, la caractérisation des réseaux génétiques complexes qui contrôlent le développement embryonnaire constitue l'un des fondements de l'embryologie moderne. C'est également le cas de la systématique, qui a été très largement renouvelée par l'utilisation des phylogénies moléculaires. Ces deux domaines d'étude convergent actuellement dans une discipline nouvelle, visant à préciser les mécanismes moléculaires et génétiques qui sous-tendent l'évolution morphologique des espèces. Il s'agit de retracer, à travers la comparaison d'un large spectre de métazoaires, l'histoire évolutive des gènes qui contrôlent la morphogenèse et par là-même, de mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui sous-tendent l'évolution morphologique. Ces analyses ont réservé aux biologistes quelques surprises de taille. Ainsi, en dépit de la diversité des formes au sein du monde animal, certains systèmes génétiques jouant des rôles essentiels dans le développement embryonnaire apparaissent extrêmement conservés chez des espèces aussi éloignées que la méduse et l'homme. A ces mécanismes génétiques très conservés s'ajoutent cependant des processus beaucoup plus variables, qui rendent compte de la variété des formes, souvent observée même à courte échelle évolutive. Ces données éclairent d'un jour nouveau notre compréhension de l'évolution des espèces. Elles fournissent en outre des outils précieux pour décrypter les séquences génomiques aujourd'hui disponibles chez une espèce qui nous intéresse au plus haut point, l'humain.
Mot(s) clés libre(s) : biologie du développement, biologie moléculaire, développement, diversification génétique, embryologie, embryon, Evo-devo, évolution, évolution des espèces, génétique, génome, morphogenèse, ontogenèse, ontogénie, vertébré

Très tôt l’homme a utilisé les produits de la Nature pour traiter les différentes maladies auxquelles il était confronté. Les premiers traités de chimie thérapeutique moderne, décrivant la relation entre un composé chimique et une activité thérapeutique datent maintenant de plusieurs siècles. Toutefois, c'est au tournant du 19ème et du 20ème siècle avec le développement de la chimie moléculaire et de la microbiologie que la chimie thérapeutique prend son essor. L'évolution rapide de ces deux disciplines a conduit aux premiers antibiotiques. Sait-on encore que la production à grande échelle de la pénicilline a mobilisé aux Etats-Unis entre 1943 et 1945 plusieurs centaines de scientifiques, autant que pour la mise au point des premières bombes atomiques ? Tout au long du 20ème siècle, l'application stricte des règles d'hygiène pasteuriennes et la mise au point de nombreux médicaments font régresser les maladies et la durée de vie augmente. Beaucoup reste à faire, mais la création de nouveaux médicaments élaborés par synthèse chimique semble marquer le pas à partir des années 1980 à 1990. Les apports récents de la génomique et la protéomique donnent l'espoir d'accéder à de nouvelles méthodes de découvertes de médicaments. La chimie thérapeutique est-elle condamner à un déclin irréversible ou bien va-t-elle refleurir à nouveau, en intégrant les nouveaux outils de la biologie moléculaire, et apporter de nouveaux espoirs dans le traitement de maladies émergeantes ou ré-émergeantes ? L'innovation thérapeutique demande la mise en place des synergies fortes entre chercheurs de quatre à cinq disciplines différentes ; comment favoriser ces synergies ? Les enjeux de l'innovation thérapeutique concernent non seulement le domaine de la santé, mais aussi celui de l'économie. La découverte et le développement de nouveaux médicaments mobilisent de nombreux effectifs. L'Europe continentale gardera t-elle sa place dans l'innovation thérapeutique au 21ème siècle ?
Mot(s) clés libre(s) : biologie moléculaire, chimie thérapeutique, composé chimique, génomique, mécanisme d'action, médicament, métabolite, molécule de synthèse, protéomique, synthèse chimique

En 1998, le Groupe sur la Phylogénie des Angiospermes (APG) publie une étude phylogénétique des plantes à fleurs en comparant des séquences de l'ADN chloroplastique. Ces taxonomistes moléculaires ne retiennent que les groupes strictement monophylétiques (c'est-à-dire descendant tous d'un ancêtre commun). Autant que possible, ils ont tenu à conserver les noms des ordres et des familles bien connus. Des études portant sur des gènes avec des fonctions différentes, la petite sous-unité de l'ARN ribosomique, le 18S, et les espaceurs internes transcrits, les ITS, ont abouti aux mêmes conclusions. Plus important encore, la classification moléculaire est basée sur des séquences consultables sur Internet (GenBank), accessibles à tous les chercheurs. L'ancêtre vivant des plantes à fleurs (‘the abominable mystery' de Darwin) est un arbuste de Nouvelle-Calédonie, Amborella. Les Welwitchia et Gnetum sont proches des Conifères et pas des Angiospermes. Les Monocots ont dérivé de plantes de type Magnolia. Les Dicots vraies comprennent les plantes dont les grains de pollen comportent trois pores. Les Dicots regroupent deux vastes ensembles naturels, les rosidées et des astéridées, et à leur base on trouve les Saxifragales et les Ranunculales. Quelquefois, les phénomènes de convergence et de simplification par retour vers un caractère primitif confèrent, à des espèces apparentées, une multiplicité d'apparences, totalement déroutante. Les études moléculaires ne sont pas une fin en soi, mais la première étape pour comprendre les processus de diversification des espèces végétales. Des phénomènes d'hybridation - on parle aussi d'introgression - peuvent survenir et avoir des implications évolutives très significatives. Les études de ces dix dernières années ont montré que l'hybridation et l'introgression, plus répandues dans le monde végétal que ce que l'on imaginait, peuvent conduire à la diversification rapide des espèces. La connaissance des relations phylogénétiques entre les espèces permettra de surveiller les risques de dissémination des transgènes.
Mot(s) clés libre(s) : botanique, classification phylogénétique, coévolution, diversité végétale, évolution, gène, hybridation, phylogénie, plante à fleur, taxonomie moléculaire, transgène

La construction des protéines recombinantes (PR) se fait en intégrant des fragments d'ADN (ADNc) dans le génome d'organismes vivants. On obtient ainsi en quantité suffisante des protéines clefs autrement impossibles à purifier du fait de leur rareté. L'ADNc est choisi pour coder des molécules utiles à la compréhension, à la détection et au traitement des maladies. Les manipulations de l'ADNc, telle la mutagenèse dirigée, permettent d'établir les relations de leur fonction avec leur structure tridimensionnelle (3D). Les concepts et le savoir-faire nécessaires à la sélection et à leur construction du recombinant sont désormais incontournables pour les programmes de recherche de "l'après génome" comme pour les programmes de types industriels. Dans son émission 1, François Godeau nous explique le principe d'obtention des PR et nous donne des exemples de leur applications. Dans son émission 2, il nous expose comment on élabore un projet d'utilisation des protéines recombinantes pour la détection précoce des cancers.
Mot(s) clés libre(s) : ADN, ARN, canc, cellules dendritiques, Code génétique, enzymes de restriction, génétique moléculaire, hépatite, insectes, northern blot, réaction de polymérisation en chaîne (PCR), sondes d1hybridation, transcriptase inverse, vecteurs, virus, western blot

Le rayonnement synchrotron est devenu en quelques années la principale source de rayons X. Il est émis par des particules chargées (électrons) qui sont accélérées par des champs magnétiques dans des machines construites au départ pour étudier la physique des particules. Ce rayonnement est très intense et sa brillance peut atteindre 1011 fois celle d'un tube à rayons X. Ceci a ouvert des possibilités complètement nouvelles dans de nombreux domaines : possibilité de faire des images sur des objets qui absorbent très peu les rayons X et de faire des hologrammes, possibilité d'étudier la structure de la matière dans des conditions extrêmes de pression et de température qui règnent au centre de la terre, résolution de structures biologiques complexes tels que le ribosome, le nucléosome ou des virus de grande taille, étape importante pour la réalisation de nouveaux médicaments. Le but de cette conférence est d'illustrer ces possibilités par des résultats récents.
Mot(s) clés libre(s) : accélérateur de particules, biologie moléculaire, diffraction, imagerie X, matière, onde électromagnétique, rayon X, rayonnement synchrotron

La visualisation tridimensionnelle des molécules sur un écran d'ordinateur ou infographie moléculaire permet de représenter l'image dans l'espace d'un modèle moléculaire. Pour cela, chaque atome constituant la molécule est identifié par ses coordonnées spatiales. Ces dernières sont obtenues par cristallographie, RMN, modélisation moléculaire et sont disponibles dans des banques de données internationales accessibles par l'Internet.
Mot(s) clés libre(s) : modèlisation, molécule, Biologie moléculaire