Bioinformatique : opportunités pour l’enseignement
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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.
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 protocoles-élève
- Éprouver que la séquence des gènes codant pour les protéines est repérable sur les chromosomes humains (quelques exemples).
- Éprouver que la séquence des gènes codant pour les protéines est bien constituée de ATCG (quelques exemples)
- Éprouver qu'une grande partie du génome n'est pas constituée de gènes
- Éprouver que beaucoup de gènes sont constitués d'Introns et d'Exons
- Éprouver que la limite introns-exons n'est pas discernable aisément
- Éprouver que l'origine de transcription est une séquence de bases
- Éprouver que les SNP sont fréquents et sont des changements d'une seule base par exemple dans le gène CFTR
- Savoir choisir les sondes pour déterminer chaque SNP étudié dans une puce à ADN (µ-array)
- 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)
- Estimer la taille minimale permettant de retrouver spécifiquement une séquence.
- 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
- Variante Former un schéma du gel pour une empreinte ADN à partir des séquences sur le chromosome 1 pour 3 personnes
- Éprouver que l'extrémité des chromosomes humains sont constitués de télomères
- Déterminer les tissus et organes exprimant un gène (humain) donné
- 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
- 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
- Peut-on prédire la répartition des espèces végétales à partir de mesures physicochimiques et des valeurs écologiques Landolt ? (et réciproquement ?)
- Éprouver le rôle central des protéines dans le fonctionnement normal et la maladie
- Trouver des séquences virales dans le génome humain (En cours de rédaction)
Des exemples d'insertions possibles dans les programmes
- Ecologie : insertions possible des activités de biologie numérique
- Physiologie : insertions possibles des activités de biologie numérique
- Génétique et biologie moléculaire : insertions possibles des activités de biologie numérique
- Evolution : insertions possibles des activités de biologie numérique
- Immunologie : insertions possibles des activités de biologie numérique
- Autres : insertions possible des activités de biologie numérique
D'autres activités et ressources proposées par le SIB Institut Suisse de Bioinformatique
- Ateliers de bioinformatique
- SIB-1. Des chromosomes et des gènes
- SIB-2. Protéines et Drug Design
- SIB-3. Phylogénie, biodiversité et pizza ...
- SIB-4. Médecine de précision et profil génétique
- SIB-5. Coronavirus et protéines...
- SIB-6. Découverte de BLAST...
- SIB-7. L'insuline de A à Z
- SIB-8. Quelques liens pour les plus curieux......
- SIB-9. Les différentes cellules et compartiments cellulaires: www.swissbiopics.org
- SIB-10. Comprendre la bioinformatique: les principales banques de données et outils utilisés. Présentation lors de la FC SEM 10708 ici
Glossaire
Des liens vers des sources d'information
| UniProt (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 sequences codantes ou non |
| OMIM | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim | Infos Génétique humaine (notamment maladies) |
| 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 similarité de séquences - orienté génome 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 |
| ClustalW @swissprot | https://embnet.vital-it.ch/software/ClustalW.html | Produit des alignements multiples |
| Bioinformatics @ NIH | 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 |
- SARS-CoV-2 et COVID-19 :
- Suivi des souches du virus en fonction du lieu et du temps : Nextstrain.org, Real-time tracking of pathogen evolution