Génétique moléculaire
La "Génétique moléculaire" est un sous-domaine majeur de la biologie moléculaire. Cette dernière étant une discipline scientifique dont l'objet est la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la cellule au niveau moléculaire. En particulier les macromolécules du type Acides Nucléiques = ADN + ARN. L'ADN constitue le support de l'information génétique de tous les êtres vivants. L'ensemble de l'ADN d'un organisme = Génome. L'information génétique est contenue dans les gènes de ce génome. Ces gènes sont responsables de la synthèse des protéines, support de la plupart des activités biologiques cellulaires. La "Génétique moléculaire" s'intéresse justement, à l'analyse de la structure et de la fonction des gènes au niveau moléculaire et à leur organisation au sein des génomes. Le contenu de son programme inclut :
(1) l'architecture moléculaire des gènes (notions de promoteur, +1 de transcription, ORF, rbs, terminateur transcriptionnel, introns, exons, séquences tailer et leader...etc)
(2) Organisation des gènes au sein des génomes
(3) le concept d'opéron chez les bactéries comme exemple classique de contrôle direct de l'expression génétique impliquant les interactions entre les protéines et l'ADN et,
(4) les bases moléculaires de certains événements affectant la fonction des gènes tels que les mutations géniques générant les mutants d'auxotrophie, les réversions/suppressions, les transpositions et recombinaisons…etc. Cet enseignement débutera par un rappel nécessaire de la structure et de la composition de l'ADN, support de l'information génétique.
Biologie moléculaire
La Biologie moléculaire est une science fondamentale de base dont l'objet est la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la cellule au niveau macromoléculaire, c'est à dire au niveau des acides nucléiques. Grâce aux divers outils moléculaires (les polymérases, les nucléotides, les nucléases, enzymes de restriction, phosphatases, ligases, transférases, kinases, amorces, sondes, …) dégagés par ses connaissances théoriques, la biologie moléculaire est, en association avec d'autres sciences (chimie, biochimie, sciences biologiques animales, végétales et microbiennes), à l'origine des biotechnologies moléculaires actuelles à aspect fondamental ou appliqué, allant de la technologie de l'ADN recombinant (clonage et isolement des gènes, production de protéines recombinantes dans des systèmes d'expression hétérologue, conception des OGM) jusqu'aux techniques d'étude de la génomique structurale (séquençage, annotation et comparaison des génomes) et fonctionnelle (mutagénèse ciblée et aléatoire, gene silencing via l'interférence aux ARN), de la transcriptomique (techniques de blotting, puces à ADN, fusions transcriptionnelles et traductionnelles), de la protéomique ainsi que celles de l'étude de la diversité génétique entre individus (analyse du polymorphisme moléculaire, cartographie physique, typage moléculaire) et de l'amélioration génétique des espèces …etc pour ne citer que quelques uns des aboutissements de cette science.
Le cours de Biologie moléculaire englobe tous les processus responsables de la "dynamique" des acides nucléiques et les mécanismes moléculaires de leur contrôle. Il consiste à étudier la réplication de l'ADN, la structure des gènes, leur expression et leur régulation aux niveaux transcriptionnel et traductionnel. Ces mécanismes impliquent l'interaction des acides nucléiques avec divers complexes protéiques, enzymatiques ou autres, dont on n'abordera que certains d'entre eux. Chaque leçon est clôturée par une partie pratique reposant sur des applications/expériences utilisant les outils moléculaires découlant des connaissances théoriques relatives au cours en question. Des TD corrigés de Biologie moléculaires sont également proposés.