Biotechnologies: omics

Enseignants

Branders Vincent;

Langue
d'enseignement

Français

Préalables

• Biologie moléculaire
• Biochimie
• Visualisation des données
• Statistiques

Thèmes abordés

Ce cours abordera les différentes techniques d’analyse biologique qui génèrent des données à haut débit (techniques dites ”omics”), telles que: séquençage de l’ADN et de l’ARN, protéomique, métabolomique... (liste non exhaustive qui sera adaptée en fonction de l’évolution rapide de ce domaine).
Pour chaque méthode, le cours introduira:

• • Le principe de fonctionnement de chaque méthode (séquençage, spectrométrie de masse, etc)
    
  • L’analyse, le traitement et la normalisation des données brutes
    
  • L’interprétation et la visualisation des données.
    
  • Les biais et pièges liés à ces techniques (problèmes de variabilité technique et biologique, reproductibilité, design expérimental).
    

Les méthodes génériques d’analyse des données biologiques seront également abordées (clustering, enrichissement, ontologies...), en lien avec le cours d’analyse de données et les cours de statistiques.
Enfin, le cours inclura une introduction aux banques de données exploitables dans ce domaine (TCGA, GEO, Encode etc).

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

comprendre le principe de fonctionnement des méthodes omics; comprendre les concepts et principes de l’analyse des données omics; analyser des données omics simple; comprendre et critiquer une publication présentant des données omics.

Contenu

1. Introduction
2. Génomique : séquençage de l'ADN
   • Principe et technologies disponibles
   • Génomes, exomes, panels
   • Analyse de données brutes
     • Alignement, génome de référence, construction d'un nouveau génome, appel de variants, contrôle de qualité, etc.
3. Transcriptomique : séquençage de l'ARN
   • Principe et technologies disponibles
   • Analyse de l'expression des gènes
     • Expression différentielle
     • Analyse d'enrichissement
   • Variants, isoformes, nouveaux transcrits
4. Protéomique : séquençage des protéines
   • Principe et technologies disponibles
   • Analyse de données
     • Identification de peptides et de protéines
     • Quantification
5. Bases de données biologiques
6. Technologies émergentes
   • Analyse single cell
   • Omique spatiale

Méthodes d'enseignement

Cours magistraux et travaux pratiques encadrés

• Les cours magistraux présentent les concepts fondamentaux des biotechnologies et de la bioinformatique associée
• Les travaux pratiques sont organisés par groupes sous forme de mini-projets
  • Chaque groupe explore un pipeline d'analyse (par ex. ceux de la communauté nf-core/Nextflow) en utilisant des jeux de données de test fournis avec les pipelines ou issus de banques publiques
  • Les étudiants doivent :
    • exécuter et documenter le pipeline choisi,
    • analyser ses principales étapes et sorties,
    • présenter un exposé synthétique à l'ensemble de la classe.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

L'évaluation du cours repose sur deux composantes :  

1. Un examen final (écrit sur papier ou, le cas échéant, sur ordinateur), qui compte pour 80 % de la note finale.  
2. Un projet réalisé en groupe, qui compte pour 20 % de la note finale.
   • Cette composante n'est pas notée de manière détaillée :
     • le projet est crédité de la totalité des points (5/5) s'il est réalisé de manière sérieuse,
     • ou de 0 point en cas d'absence de travail ou de travail manifestement insuffisant.

La note de projet est définitive à l'issue du quadrimestre : il n'y a pas de possibilité de refaire le projet en seconde session.

Ressources
en ligne

https://moodle.uclouvain.be/course/view.php?id=5853

Support de cours

• Required teaching material include all documents (lecture slides, project assignments, complements, ...) available from the Moodle website for this course.
• Les supports obligatoires sont constitués de l'ensemble des documents (transparents des cours magistraux, énoncés des travaux pratiques, compléments, ...) disponibles depuis le site Moodle du cours.

Faculté ou entité
en charge

> SINC