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.

Formation continue PO 425 du 28 février 2024.

Programme :

  • 13h30 Présentations et Introduction (FL)
  • 13h50 Présentation d'une sélection de scénarios et survol des autres scénarios (FL)
  • 14h20 Présentation d'une sélection d'activités produites par le SIB et survol des autres (MCB) (documents)
  • 14h50 Pause
  • 15h05 Ateliers à choix en parallèle a) activités SIB (MCB) b) scénarios en classe (FL)
  • 16h30 Synthèse et bilan
  • 17h Fin

Documents proposés

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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