Cette UE se veut une introduction à un récent champ disciplinaire de la génétique moléculaire, la
génomique. Ce domaine de la biologie vise à étudier les génomes dans leur
globalité, aussi bien sous l'angle structural que sous l'angle fonctionnel : par exemple, quelle est la géographie de notre génome humain, et comment réagissent nos 21000 gènes lorsque la cellule est soumise à telle ou telle hormone ou attaque virale ?
L'essor de cette discipline a été permis par la mise au point de
technologies impressionnantes, pour séquencer d'immenses génomes en un temps court. Séquencer les 3 milliards de bases du génome humain a été un exploit, acquis après plusieurs années d'un énorme travail. Aujourd'hui, la durée a été tellement réduite que l'on envisage de séquencer des génomes individuels par milliers puis par millions. Une partie du cours (effectué par la responsable d'une plateforme de séquençage) consiste à donner un aperçu de ces techniques de séquençage. On présente également les techniques qui permettent de voir fonctionner un génome entier au niveau de la transcription (
transcriptomique) et de la traduction (
protéomique).
Cette discipline a des implications considérables dans le domaine de la santé. Ainsi, on peut caractériser des tumeurs par leur contenu en ARN ou en protéines. On peut mieux caractériser des cancers (et autres pathologies), suivre l'évolution de tumeurs ou d'infections, suivre l'effet de médicaments etc., par une analyse rapide de fluides biologiques divers. L'analyse de génomes individuels humains entiers met en évidence des variations individuelles (polymorphismes) que l'on peut corréler à des prédispositions à des maladies ou à des variables biologiques. On pourra adapter un traitement à un profil génétique personnel (
pharmacogénomique). Tout cela conduit à une
médecine P3, personnalisée, prédictive et préventive. Une partie de la
médecine de demain reposera sur la génomique. Il est donc pertinent d'y être initié dès le L2 pour faire éventuellement des choix professionnels futurs.
Ces approches ouvrent sur des
questionnements éthiques d'une importance considérable pour les individus (diffusion d'informations sur leur génome propre...) et la société (prévention en masse...) qui sont traitées en cours.
Les apports de la génomique à la compréhension d'autres grands chapitres de la biologie comme l'Evolution sont également abordés. Que ce soit au niveau de l'évolution de la lignée humaine ou de systèmes biologiques comme le système immunitaire, la génomique a en effet rapidement accru l'état de nos connaissances et permis des avancées majeures.
Enfin l'utilisation de la Génomique dans le cadre de la Police Scientifique sera également abordée à travers une conférence donnée par un ingénieur de l'Institut National de Police Scientifique.
Les TD comportent, entre autres, des séances de Bio-Informatique avec exploration de banques de données pour se mettre dans la situation du chercheur qui se trouve face à une abondance d'informations et qui doit sélectionner les plus pertinentes. C'est ainsi que des notions comme l'expression différentielle, l'analyse fonctionnelle, ou bien encore la représentation de données sous forme de réseaux seront abordées.
D'autres TD se font sous forme d'exposés traitant d'articles scientifiques récents qui permettent d'illustrer l'apport de la génomique dans différents domaines de la biologie.
Pour les étudiants, le TP consiste à extraire de l'ADN génomique à partir de leurs cellules buccales à l'aide d'un kit basé sur l'utilisation de colonnes de silice, puis à analyser par PCR (simple et multiplexe) plusieurs régions polymorphes de leur ADN, en respectant les règles éthiques imposées par ce genre d'étude (anonymat...).
En résumé, le but de cette UE n'est pas d'accumuler des connaissances ; cette UE veut être une initiation à un nouveau champ fertile de la biologie, pour stimuler la curiosité des étudiants et leur ouvrir l'esprit à des perspectives immenses, en particulier dans le domaine de la médecine.
