Résumés des cours de Biochimie et de Biologie Moléculaire

Biochimie

(Prof. J.-M. Neuhaus)

Première année, hiver, partie du cours de biologie générale

Ce cours est consacré à la description des molécules constituant les êtres vivants et à leurs intéractions.

  1. Structure et composition des cellules vivantes
    1. Composition des êtres vivants, informations diététiques
    2. L'eau, solvent et réactif biochimique, pH, substances hydrophiles et hydrophobes
    3. Lipides, détergents, et membranes biologiques
      1. acides gras, savon, insaturation, acides gras essentiels
      2. glycérides, glycérophospholipides, sphingolipides
      3. structure des membranes biologiques
      4. lipides isopréniques; par ex. vitamines liposolubles, stéroïdes
    4. Glucides: mono-, oligo et polysaccharides
    5. Nucléotides, acides nucléiques
  2. Acides aminés, peptides et protéines
    1. Niveaux d'organisation structurelle des protéines, classification
    2. Acides aminés, structures et propriétés physico-chimiques
    3. Neurotransmetteurs
    4. Liaison peptidique, polypeptides, hormones peptidiques
    5. Analyse de la composition et séquence d'une protéine, évolution
    6. La structure secondaire des chaînes polypeptidiques: hélice a
    7. Feuillet plissé b, hélice triple du collagène
    8. Angles F et Y, graphe de Remachandran
    9. Combinaisons d'éléments de structure secondaire
    10. Structure tertiaire, domaines, structure quaternaire
    11. Protéines membranaires, protéines ancrées par des lipides
    12. Domaines, protéines modulaires
    13. Hémoglobine (allostérie)
    14. Actine/myosine (muscle), autres systèmes moteurs (microtubules)
  3. Bioénergétique
    1. Les lois thermodynamiques
    2. Structure et fonction de l'ATP et d'autres composés phophorylés
    3. Réactions couplées
  4. Enzymes et co-enzymes (catalyse enzymatique)
    1. Réactions catalysées, équation de Michaelis et Menten, KM, Vmax
    2. Inhibition compétitive ou non-compétitive
    3. Allostérie (activation, rétroinhibition), contrôles covalents, contrôle des gènes
    4. Mécanisme, site actif, propriété physico-chimique
    5. Co-enzymes, cofacteurs (vitamines)
    6. Classification des enzymes
  5. Métabolisme, production d'énergie
  6. Le glucose comme source d'énergie
    1. Glycolyse et gluconéogenèse
    2. Le glycogène, systèmes de contrôle métaboliques
    3. Gluconéogenèse
    4. Cycles oxydant et réducteur des pentoses phosphates
  7. Mitochondries, cycle de Krebs, respiration, photosynthèse
    1. Cycle de Krebs, métabolisme des acides aminés
    2. Potentiels redox, voie respiratoire, force proton-motrice, ATP synthase
    3. Bactériorhodopsine, photosynthèse
  8. Acides nucléiques: réplication, transcription, traduction
    1. Structure des mononucléotides, oligonucléotides et polynucléotides (ARN, ADN)
    2. Nucléosomes, chromatine, chromosomes, génomes
    3. Réplication de l'ADN
    4. La réaction en chaîne de polymérase (PCR)
    5. Transcription de l'ADN en ARN, régulation des gènes
    6. Maturation des ARN
    7. Chargement des ARNt, code génétique, traduction de l'ARNm par les ribosomes
    8. Maturation et transport des protéines

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Biologie moléculaire

(Prof. J.-M. Neuhaus)

Deuxième année, 2 heures par semaine, été

Ce cours utilise un exemple concret pour faire le lien entre génétique mendelienne, biochimie et biologie moléculaire: la caractérisation du gène r du pois affectant la morphologie de la graine, qui fut le premier trait étudié par Mendel.

Références:

Martin, C. and Smith, A.M. (1995) Starch biosynthesis. Plant Cell7, 971-985

Smith, A.M. (1988) Major differences in isoforms of starch-branching enzyme between developing embryos of round- and wrinkled-seeded peas ( Pisum sativum L.). Planta, 175, 270-279

Bhattacharyya, M.K., Smith, A.M., Ellis, T.H.N., Hedley, C. and Martin, C. (1990) The wrinkled-seed character of pea described by Mendel is caused by a transposon-like insertion in a gene encoding starch-branching enzyme. Cell80, 115-122.

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Régulation de gènes et transmission de signaux

(Prof. J.-M. Neuhaus)

2e cycle, 2 heures par semaine, semestre d'été

Ce cours est la continuation du cours de Biologie moléculaire (2e année)

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Chapitres choisis de biochimie et biologie moléculaire

(Prof. J.-M. Neuhaus)

2e cycle, 2 heures une semaine sur deux, semestre d'hiver

Le contenu de ce cours change d'année en année et peut donc être suivi avec profit deux années de suite. Pour la branche principale de biochimie, il doit être suivi une fois pour le bloc obligatoire (3e série d'examen) et une seconde fois comme complémentaire obligatoire (pouvant être choisi comme partie de la matière pour la 4e série d'examen).
1996-1997 Biotechnologies végétales (par le Dr. A. Spielmann)
1997-1998 Le système sécrétoire (avec Dr. Nadine Paris)
1998-1999 La génération naturelle et artificielle de diversité (système immunitaire, banques combinatoires, PCR sexuelle, chimie combinatoire) (avec Prof. R. Neier, Institut de chimie)
1999-2000 Biosynthesis,trafficking, remodeling and signalling function of membrane lipids (Prof. A. Conzelmann, Université de Fribourg)
2000-2001 La génération naturelle et artificielle de diversité (système immunitaire, banques combinatoires, PCR sexuelle, chimie combinatoire) (avec les Prof. R. Neier, T. Ward et le Dr. Zocchi, Institut de chimie), le vendredi 14.15-16.00.
2001-2002 Chapitres choisis du livre "Genome, the autobiography of a species in 23 chapters" de Matt Ridley, Fourth Estate, London
2002-2003 Maladies de la vigne (par le Dr. Brigitte Mauch-Mani)
2003-2004 Reading, Reviewing and Writing Scientific Communications (par le Dr. Ilian Simidjiev)

Biologie cellulaire

(Prof. Jean-Marc Neuhaus, Prof. Peter Allan Diehl)

2e cycle, 2 heures par semaine, semestres d'hiver et d'été

Programme

Date
Sujet
Enseignant
21 octobre 03
Organisation du cours
P.A.Diehl, J.-M. Neuhaus
28 octobre
Microscopies, méthodes d'études
P.A. Diehl
4 novembre
Repliement des protéines, chaperons
Pierre Goloubinoff (Lausanne)
11 novembre
Dégradation des protéines, protéasomes
J.-M. Neuhaus
18 novembre
Adressage au noyau
25 novembre
Adressage aux mitochondries et chloroplastes
F. Kessler
2 décembre
9 décembre
Adressage au RE, repliement, chaperons, glycanes
J.-M. Neuhaus
16 décembre
Formation de vésicules, déterminants de triage et récepteurs
20 janvier 04
Rétention dans le ER, transport ER-Golgi (COPs)
27 janvier
Fusion des vésicules
Liliane Sticher (Fribourg)
3 février
Golgi, maturation des glycannes, transport intra Golgi, rétention
J.-M. Neuhaus
9 mars
Réseau trans-Golgien, tri, vacuole/lysosomes,
16 mars
Endocytose, exocytose, endosomes
 23 mars
Transports non-vésiculaires; lipides: agents et objets du transport
été
Cytosquelette
P.A. Diehl

Support de cours: Molecular Biology of the Cell , 4th edition, B. Alberts et al, 2002, Garland Science, ISBN 0-8153-3218-1 ou 0-8153-4072-9

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Eléments analytiques en génétique moléculaire

(PD P.-E. Montandon)

2e cycle, 2 heures par semaine, semestre d'été

Travaux pratiques de biochimie générale

(Prof. P. Schürmann)

2e année, 1 après-midi par semaine, une semaine sur deux, semestre d'hiver

Des méthodes chimiques, enzymatiques et photométriques d'analyses biochimiques sont pratiquées lors de ce cours, afin de se familiariser avec les principales molécules biologiques.

Travaux pratiques de biochimie moléculaire

(Prof. J.-M. Neuhaus)

2e cycle, bloc d'une semaine, semestre d'hiver et/ou d'été

La biologie moléculaire utilise des méthodes simples (grâce aux multiples enzymes et kits commerciaux) pour arriver à des résultats parfois spectaculaires. Les étudiants apprendront ainsi à utiliser la mutagénèse par PCR, le clonage, l'isolation de plasmides et l'analyse par restriction.

Travaux pratiques "Purification de protéines"

(Dr. A. Zocchi)

2e cycle, bloc d'une semaine, semestre d'hiver et/ou d'été

Ce cours permet d'apprendre à produire une protéine recombinante et de procéder à sa purification.

Dernières modifications : 20 octobre 2003

Jean-Marc Neuhaus
Email : jean-marc.neuhaus (at) unine.ch