« Bioinformatique : opportunités pour l’enseignement » : différence entre les versions

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[[Repérer Séquence Protéine dans l'ADN|Projet]] ESII Le numérique en biologie (Bioinformatique) : opportunités pour l’enseignement
* Des activités en classe ou de type TP / laboratoire virtuel ou les élèves peuvent vérifier des hypothèses et construire des connaissances en se basant sur les savoirs les plus récents
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* Des protocoles-élèves
===== Remerciements =====
** 1) [[Séquence du gène de protéines sur chromosomes|Éprouver que la séquence du gène de quelques protéines est repérable sur les chromosomes humains.]]
Le DIP ESII pour le soutien à ce projet, le SIB Institut Suisse de Bioinformatique pour les collaborations depuis 2002. 
** 2) Éprouver que la séquence du gène de quelques protéines est bien constituée de ATCG
 
** 3) Éprouver qu'une grande partie du génome n'est pas constituée de gènes
[https://outils.ge.ch/referentiel/formation/CatalogueDescription/PO-425.html Formation continue PO 425] du 30 octobre 2024.
** 4) Éprouver que certains gènes sont constituées d'Introns et d'Exons
 
** 5) la limite introns-exons n'est pas discernable aisément
Programme : (a venir) 
** 6) Éprouver que les SNP sont fréquents et sont des changements d'une seule base par exemple dans le gène CFTR
 
** 7) Savoir choisir les sondes pour déterminer chaque SNP étudié dans une puce à ADN (µ-array)
Documents proposés lors de la dernière formation donnée
*** 7b) Éprouver comment on pourrait choisir les sondes pour  déterminer un SNP spécifique ( la ∂F508 cause la plus fréquente de la mucoviscidose)  dans une puce à ADN (µ-array)
* [http://tecfa.unige.ch/perso/lombardf/formcont/biolonumerique/Bio-numerique-intro-28II24.pdf Introduction] (FL)
**** Compléments possibles ou préalables  :
* [https://education.expasy.org/cours/PO425/ Introduction et documents] (MCB)
** 8) Éprouver que les séquences pour les empreintes (satellites) sont des séquences répétées
* Articles mentionnés
** 9) Comparer pour 3 personnes le nombre de répétitions dans un  satellite  sur le chr 1  
** L'Intelligence Artificielle et l'éducation... une menace sur les activités et l'évaluation ? Jump-To-Science[https://jump-to-science.unige.ch/2024/01/23/ia-et-education-menace-ou-opportunites-quelques-reflexions/ ici]
*** 9b) Variante  Former un schéma du gel pour  une empreinte ADN à partir des séquences sur le chromosome 1 pour 3 personnes
** Allchin, D., Bergstrom, C. T., & Osborne, J. (2024). Transforming Science Education in an Age of Misinformation. Journal of College Science Teaching. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/0047231X.2023.2292409
** 10) Éprouver que l'extrémité des chromosomes humains sont constitués de télomères
** Erduran, S. (2023). AI is transforming how science is done. Science education must reflect this change. Science, 382(6677), eadm9788. https://doi.org/10.1126/science.adm9788
** Déterminer la structure 3D d'une protéine biologiquement importante
 
** Convertir la structure de la protéine en fichier pour imprimante 3D(.STL)
==== Projet ESII Le numérique en biologie (Bioinformatique) : opportunités pour l’enseignement ====
* Des exemples de progressions possibles en articulant ces activités   
Des activités en classe ou de type TP / laboratoire virtuel ou les élèves peuvent vérifier des hypothèses et construire des connaissances en se basant sur les savoirs les plus récents
* Des listes de  questions pour guider les activités et les évaluations
 
* Des fiches techniques pour les manipulations informatiques
===== Des scénarios - protocoles (~ ''comment faire'') =====
* Des Liste de protéines sélectionnées, de structures 3D prêtes à imprimer,  
Principalement techniques, le niveau de formulation et la pédagogie peuvent être adaptés en fonction du public et des approches de l'enseignant.e.
* Une sélection de sites pour les enseignants
# [[Séquence du gène de protéines sur chromosomes|Éprouver que la séquence des gènes codant pour les protéines est repérable sur les chromosomes humains (quelques exemples).]]
# [[Séquence gène constituée ATCG|Éprouver que la séquence]] des gènes codant pour les protéines est bien constituée de ATCG (quelques exemples)
# [[Génome pas constitué de gènes seulement|Éprouver qu'une grande partie du génome n'est pas constituée de gènes]]
# [[Gènes constitués d'Introns et d'Exons|Éprouver que beaucoup de gènes codant pour les protéines sont constitués d'Introns et d'Exons]]
# [[Limite introns-exons pas discernable|Éprouver que la limite introns-exons n'est pas discernable aisément]]
# [[Éprouver que l'origine de réplication est une séquence de bases|Éprouver que l'origine de transcription est une séquence de bases]]
# [[SNP fréquents - changements d'une seule base|Éprouver que les SNP sont fréquents et sont des changements d'une seule base par exemple dans le gène CFTR]]
# [[Choisir les sondes pour tester SNP sur micro-array|Savoir choisir les sondes pour déterminer chaque SNP étudié dans une puce à ADN (µ-array)]]
# [[Choisir les sondes pour déterminer un SNP spécifique dans une puce à ADN (µ-array)|Éprouver comment on pourrait choisir les sondes pour  déterminer un SNP spécifique dans une puce à ADN (µ-array)]]
## [[Choisir les sondes pour déterminer un SNP spécifique dans une puce à ADN (µ-array)#Déterminer un SNP spécifique (la ∂F508 cause la plus fréquente de la mucoviscidose), ses caractéristiques, sa structure pour l'imprimer|Eprouver comment un SNP (mutation ∂F508) est la cause la plus fréquente de mucoviscidose)]]
# [[Estimer la taille minimale permettant de retrouver spécifiquement une séquence.|Estimer la taille minimale permettant de retrouver spécifiquement une séquence.]]
# [[Les séquences pour les empreintes (satellites) sont des séquences répétées|Éprouver que les séquences pour les empreintes (satellites) sont des séquences répétées]]
# [[Comparer pour 3 personnes le nombre de répétitions dans un  satellite  sur le chr 1]]
# [[Former un schéma du gel pour une empreinte ADN à partir des séquences répétées|Variante  Former un schéma du gel pour  une empreinte ADN à partir des séquences sur le chromosome 1 pour 3 personnes]]
# [[L'extrémité des chromosomes constitués de télomères|Éprouver que l'extrémité des chromosomes humains sont constitués de télomères]]
# [[Déterminer les organes exprimant un gène donné|Déterminer les tissus et organes exprimant un gène (humain) donné]]
# [[Expression d'un gène selon les organes au cours de l'embryogenèse|Déterminer le degré d'expression d'un gène selon les organes au cours de l'embryogenèse (souris)]]
# [[Preuve de l'évolution par la comparaison de protéines chez différentes espèces]]
# [[Etablir l'alignement et une phylogénie]]
# [[Trouver la date de divergence évolutive|Trouver la date de divergence évolutive de deux espèces]]
# [[Déterminer la structure 3D d'une protéine biologiquement importante|Déterminer la structure 3D d'une protéine biologiquement importante]]
# [[Convertir la structure de la protéine en fichier pour imprimante 3D]](.STL)
# [[Éprouver le lien entre  structure, séquence et fonction d'une protéine]]
# [[Prédire la répartition des espèces à partir de mesures et des valeurs écologiques ?|Peut-on prédire la répartition des espèces végétales à partir de  mesures physicochimiques et des valeurs écologiques  Landolt ? (et réciproquement ?)]]
# [[Eprouver le rôle central des protéines dans le fonctionnement normal et la maladie|Éprouver le rôle central des protéines dans le fonctionnement normal et la maladie]] 
# [[Trouver des séquences virales dans le génome humain]]
 
===== Des exemples d'insertions possibles dans les programmes  =====
* [[Activités Bioinfo dans le chapitre Ecologie|Ecologie : insertions possible des activités de biologie numérique]]
* [[Activités Bioinfo dans le chapitre Physiologie|Physiologie : insertions possibles des activités de biologie numérique]]
* [[Activités Bioinfo dans le chapitre génétique et biolo. moléculaire|Génétique et biologie moléculaire : insertions possibles des activités de biologie numérique]]
* [[Activités Bioinfo dans le chapitre Evolution|Evolution : insertions possibles des activités de biologie numérique]]
* [[Activités Bioinfo dans le chapitre Immunologie|Immunologie : insertions possibles des activités de biologie numérique]]
* [[Activités Bioinfo dans d'autres chapitres|Autres : insertions possible des activités de biologie numérique]]
 
===== Activités et ressources proposées par le SIB Institut Suisse de Bioinformatique =====
*[http://education.expasy.org/bioinformatique/ '''Ateliers de bioinformatique''']
**[http://education.expasy.org/bioinformatique/Atelier1.html Atelier-1. Des chromosomes et des gènes]: localiser des gènes sur les chromosomes
** [http://education.expasy.org/bioinformatique/Atelier2.html Atelier-2. Protéines et Drug Design]: concevoir des médicaments avec l'aide de l'ordinateur
*** Une publication (EN) qui reprend toutes les activités en détail [https://f1000research.com/documents/9-1412 (lien)]
** [http://education.expasy.org/bioinformatique/Atelier3.html Atelier-3. Phylogénie, biodiversité et pizza ...]
***[http://education.expasy.org/bioinformatique/PizzaMetagenomic.html '''Pizza métagénomique''']: identifier les espèces présentes dans une pizza
** [http://education.expasy.org/bioinformatique/pdfs/A_vous_de_jouer.pdf Atelier-4. Médecine de précision]: choisir un traitement en fonction d'un profil génétique
** [http://education.expasy.org/bioinformatique/Coronavirus_proteines_vs2.html Atelier-5. '''Coronavirus et protéines.'''..]
*** Une publication (EN) qui reprend toutes les activités [https://f1000research.com/documents/10-836 (lien)]
** [http://education.expasy.org/bioinformatique/Atelier6.html Atelier-6. Découverte de BLAST...]
** [http://education.expasy.org/bioinformatique/journee_diabete_3.html Atelier-7. '''L'insuline de A à Z''']: mieux comprendre une maladie génétique grâce à la bioinformatique
*** Une publication (EN) qui reprend toutes les activités [https://f1000research.com/documents/8-272 (lien)]
** [http://education.expasy.org/bioinformatique/Liens.html Atelier-8. Quelques liens pour les plus curieux]......
***[http://education.expasy.org/bioinformatique/Atelier_Decouverte.html '''Atelier découverte de la bioinformatique pour les plus jeunes''']
* '''SIB web sites''':
**[https://www.chromosomewalk.ch/liste-chromosomes/ '''ChromosomeWalk.ch''']: localisation chromosomique et fonction biologique de plus de 300 gènes humains
**[https://www.precisionmed.ch/ PrecisionMed.ch]: la médecine de précision en oncologie
***[https://www.precisionmed.ch/cest-quoi-un-cancer/ C'est quoi un cancer]
***[https://www.precisionmed.ch/cest-quoi-une-proteine/ C'est quoi une protéine]
**[https://www.atelier-drug-design.ch/ Atelier Drug Design]: concevoir les médicaments de demain avec l'aide de l'ordinateur
**[https://lightofevolution.org/ '''LightOfEvolution.org''']: des histoires et des activités en lien avec l'évolution
***[https://doi.org/10.1093/biomethods/bpad040 Publication]: Bringing science to the public in the light of evolution
***[https://lightofevolution.org/banana-split/ '''BananaSplit''']: L'homme et la banane ont 27 % de gènes en commun
****[https://ohmygenes.org/ OhMyGenes.org]: calculer le pourcentages de gènes en commun entre différentes espèces et leur date de divergence
****[https://education.expasy.org/cours/Outreach/LOE/ Atelier 'des séquences de protéines à l'arbre phylogénétique': matériel et instructions]
***[https://lightofevolution.org/ce-qui-peut-faire-une-difference/ Ce qui peut faire une différence]: les variations génétiques humaines à la lumière de l'évolution
****[https://lightofevolution.org/ce-qui-peut-faire-une-difference-a-vous-de-jouer/ Découvrir l'impact de quelques variations génétiques bien connues]
***[https://lightofevolution.org/chasse-aux-variants/ Chasse aux variants]: suivre la pandémie du coronavirus
***[https://lightofevolution.org/dinopoulet/ Dinopoulet]: étudier le lien évolutif entre les dinosaures et les oiseaux
***[https://lightofevolution.org/les-mysteres-des-anciens-grecs/ Les Mystères des grecs anciens]: comment étudier les migrations des anciennes populations humaines
***[https://lightofevolution.org/des-genes-en-bonus/ Des gènes en bonus]: des exemples de transferts de gènes horizontaux et leur rôle dans la reproduction sexuée
***[https://lightofevolution.org/cancerevolution/ Cancer(r)évolution]: le cancer à la lumière de l'évolution
**[https://education.expasy.org/cgi-bin/philophylo/philophylo.cgi '''PhiloPhylo''']: construire des alignements de séquences et des arbres phylogénétiques facilement
**[[www.uniprot.org]]: banques de données sur les protéines
**[https://www.swissbiopics.org www.swissbiopics.org]: des illustrations des différentes cellules et de leurs compartiments
**[https://nextstrain.org/ Nextstrain.org]: le suivi des pandémies
***[https://nextstrain.org/ncov/gisaid/global/6m Genomic epidemiology of SARS-CoV-2]
** Protein Spotlight comics (bande dessinée sur les protéines, EN/FR): https://www.proteinspotlight.org/comics/
 
===== Glossaire =====
* [[Glossaire de quelque termes en bioinformatique]]
 
===== Des liens vers des sources d'information =====
*
{| class="wikitable"
|UniProtKB (SwissProt)
|http://uniprot.org/
|Séquences de protéines
|-
|GDV genome Data viewer (Ex MapViewer)  
|https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/gdv/
|Localisation des gènes sur les chromosomesm exploration des séquences codantes ou non
|-
|OMIM
|[https://www.omim.org/ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim]
|Information sur les gènes et les maladies génétiques humaines.
|-
|PubMed
|https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/
|Literature references (accède à la base ''Medline'')
|-
|BookShelf
|https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books
|Des ouvrages de haute qualité gratuitement accessibles on-line
|-
|HMGD
|http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/index.php
|Human Genome Mutation Database
|-
|PDB
|http://www.rcsb.org/pdb/
|Protein structures ->3-d
|-
|BLAST (NCBI)
|https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
|Recherche de similarité de séquences
|-
|BLAT (UCSC)
|http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgBlat?command=start
|Recherche de séquences dans différents génomes (inclu humain). Plus rapide que Blast
|-
|Genetic Home Reference
|http://ghr.nlm.nih.gov/ghr/
|Portail destiné au public : infos à propos des maladies génétiques
|-
|Genes and diseases
|https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22183/
|Ouvrage sur les Maladies humaines, mutations,…Informations concises et fiables.
|-
|Phylodendron
|http://iubioarchive.bio.net/treeapp/treeprint-form.html
|Logiciel on-line de visionnement d'arbres = cladogrammes
|-
|Timetree
|http://www.timetree.org/
|Trouver la date de divergence entre deux espèces ( nom latin)
|-
|Bioinformatics @ NCBI
|https://www.ncbi.nlm.nih.gov/guide/all/
|Toutes les banques de données du NIH en anglais
|-
|Digital world Biology
|http://digitalworldbiology.com/
|Veut aider à mieux utiliser les outils BIST : Notamment
 
Tutorials sur Le BLAST, Entrez, Cn3D, etc
|}
**
----
[[Catégorie: BioInfoScenarios]]
[[Catégorie: BioInfoScenarios]]

Dernière version du 23 septembre 2024 à 08:42

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Remerciements

Le DIP ESII pour le soutien à ce projet, le SIB Institut Suisse de Bioinformatique pour les collaborations depuis 2002.

Formation continue PO 425 du 30 octobre 2024.

Programme : (a venir)

Documents proposés lors de la dernière formation donnée

Projet ESII Le numérique en biologie (Bioinformatique) : opportunités pour l’enseignement

Des activités en classe ou de type TP / laboratoire virtuel ou les élèves peuvent vérifier des hypothèses et construire des connaissances en se basant sur les savoirs les plus récents

Des scénarios - protocoles (~ comment faire)

Principalement techniques, le niveau de formulation et la pédagogie peuvent être adaptés en fonction du public et des approches de l'enseignant.e.

  1. Éprouver que la séquence des gènes codant pour les protéines est repérable sur les chromosomes humains (quelques exemples).
  2. Éprouver que la séquence des gènes codant pour les protéines est bien constituée de ATCG (quelques exemples)
  3. Éprouver qu'une grande partie du génome n'est pas constituée de gènes
  4. Éprouver que beaucoup de gènes codant pour les protéines sont constitués d'Introns et d'Exons
  5. Éprouver que la limite introns-exons n'est pas discernable aisément
  6. Éprouver que l'origine de transcription est une séquence de bases
  7. Éprouver que les SNP sont fréquents et sont des changements d'une seule base par exemple dans le gène CFTR
  8. Savoir choisir les sondes pour déterminer chaque SNP étudié dans une puce à ADN (µ-array)
  9. Éprouver comment on pourrait choisir les sondes pour déterminer un SNP spécifique dans une puce à ADN (µ-array)
    1. Eprouver comment un SNP (mutation ∂F508) est la cause la plus fréquente de mucoviscidose)
  10. Estimer la taille minimale permettant de retrouver spécifiquement une séquence.
  11. Éprouver que les séquences pour les empreintes (satellites) sont des séquences répétées
  12. Comparer pour 3 personnes le nombre de répétitions dans un satellite  sur le chr 1
  13. Variante  Former un schéma du gel pour  une empreinte ADN à partir des séquences sur le chromosome 1 pour 3 personnes
  14. Éprouver que l'extrémité des chromosomes humains sont constitués de télomères
  15. Déterminer les tissus et organes exprimant un gène (humain) donné
  16. Déterminer le degré d'expression d'un gène selon les organes au cours de l'embryogenèse (souris)
  17. Preuve de l'évolution par la comparaison de protéines chez différentes espèces
  18. Etablir l'alignement et une phylogénie
  19. Trouver la date de divergence évolutive de deux espèces
  20. Déterminer la structure 3D d'une protéine biologiquement importante
  21. Convertir la structure de la protéine en fichier pour imprimante 3D(.STL)
  22. Éprouver le lien entre structure, séquence et fonction d'une protéine
  23. Peut-on prédire la répartition des espèces végétales à partir de mesures physicochimiques et des valeurs écologiques Landolt ? (et réciproquement ?)
  24. Éprouver le rôle central des protéines dans le fonctionnement normal et la maladie
  25. Trouver des séquences virales dans le génome humain
Des exemples d'insertions possibles dans les programmes
Activités et ressources proposées par le SIB Institut Suisse de Bioinformatique
Glossaire
Des liens vers des sources d'information
UniProtKB (SwissProt) http://uniprot.org/ Séquences de protéines
GDV genome Data viewer (Ex MapViewer)   https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/gdv/ Localisation des gènes sur les chromosomesm exploration des séquences codantes ou non
OMIM https://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim Information sur les gènes et les maladies génétiques humaines.
PubMed https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ Literature references (accède à la base Medline)
BookShelf https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books Des ouvrages de haute qualité gratuitement accessibles on-line
HMGD http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/index.php Human Genome Mutation Database
PDB http://www.rcsb.org/pdb/ Protein structures ->3-d
BLAST (NCBI) https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi Recherche de similarité de séquences
BLAT (UCSC) http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgBlat?command=start Recherche de séquences dans différents génomes (inclu humain). Plus rapide que Blast
Genetic Home Reference http://ghr.nlm.nih.gov/ghr/ Portail destiné au public : infos à propos des maladies génétiques
Genes and diseases https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22183/ Ouvrage sur les Maladies humaines, mutations,…Informations concises et fiables.
Phylodendron http://iubioarchive.bio.net/treeapp/treeprint-form.html Logiciel on-line de visionnement d'arbres = cladogrammes
Timetree http://www.timetree.org/ Trouver la date de divergence entre deux espèces ( nom latin)
Bioinformatics @ NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov/guide/all/ Toutes les banques de données du NIH en anglais
Digital world Biology http://digitalworldbiology.com/ Veut aider à mieux utiliser les outils BIST : Notamment

Tutorials sur Le BLAST, Entrez, Cn3D, etc

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