Intitulé de l’UE : ATELIER BIODIVERSITE MICROBIENNE Code de l’UE : 5V696 Responsables de l’UE : Secrétariat : Jean François Humbert Professeur (UMR Bioemco, ENS) Guennadi SEZONOV, Professeur Mel : [email protected] Lydie FERON Tél. : 01 44 27 21 27 Mel : [email protected] 1. Descriptif de l’UE Volumes horaires globaux (CM, TD, TP, stage, autre) : deux blocs de 30h (16h CM + 44h TP ) Nombre de crédits de l’UE : 3+3 ECTS Mention et Parcours de master où l’UE est proposée : Mention "Biologie Moléculaire & Cellulaire", Parcours « Microbiologie » Semestre où l’enseignement est proposé : Semestre 3 du Master Effectifs prévus : 24 dont maximum 10 de l'UPMC 2. Présentation pédagogique de l’UE a) Objectifs de l'Unité d'Enseignement Le but de ces Travaux Pratiques est de vous initier aux démarches méthodologiques des deux types d’approche (isolement/biologie moléculaire) utilisées dans le cadre de travaux portant sur l’étude comparée de la composition et de la diversité de communautés microbiennes de différents écosystèmes continentaux. Vous mènerez donc en parallèle ces deux approches au cours de ces deux semaines de TP afin de déterminer les intérêts et limites de chacune d'elles. Par ailleurs, vous procéderez à une analyse approfondie de vos résultats pour déterminer s'il existe différents profils dans la composition des communautés bactériennes en fonction des caractéristiques des écosystèmes dont elles sont issues b) Thèmes abordés Grâce à leur diversité spécifique et fonctionnelle résultant d'une histoire évolutive longue de 3,5 milliards d'années, les microorganismes ont colonisé l’ensemble des écosystèmes aquatiques, mêmes les plus extrêmes. Ils interviennent dans tous les processus fondamentaux qui vont de la dégradation de la matière organique à la régulation de la composition de l'atmosphère terrestre (équilibres O2-CO2, CH4...). Malgré ce rôle primordial, l'essentiel de nos connaissances sur les communautés microbiennes reste encore très limité notamment parce que la plupart des données disponibles ont été acquises sur les seules espèces cultivables, ces dernières ne représentant que 0,1 % des bactéries et Archaea présentes dans la biosphère. Depuis deux décennies, l'utilisation des techniques basées sur l’étude de l'ARN ribosomal (ARNr) a cependant révolutionne nos connaissances sur les microorganismes présents dans les écosystèmes. Les travaux sur la diversité microbienne sont maintenant dominés par des études faisant appel aux techniques de clonage-séquençage, d'hybridation in situ (FISH) et d'empreintes génétiques (DGGE, T-RFLP...) mais aussi par les nouvelles approches de post-génomique et en particulier par la métagénomique. Tous ces travaux ont mis en évidence une grande diversité dans les communautés microbiennes. La reconstruction phylogénétique basée sur l'ARNr a permis de révéler l'existence de nouveaux clades propres à certains écosystèmes. Une très faible proportion des procaryotes ainsi caractérisés est associée à des bactéries préalablement cultivées. Si les approches basées sur l’étude de l’opéron ribosomal nous ont permis d’accéder enfin à la connaissance de la diversité des communautés microbiennes et d’identifier une partie des facteurs et processus environnementaux agissant sur cette diversité, en revanche elles ne nous renseignent guère sur le rôle fonctionnel des espèces présentes. C’est pourquoi, il s’avère toujours nécessaire actuellement d’isoler puis de mettre en culture les microorganismes et d’utiliser des méthodes permettant de caractériser les potentiels fonctionnels des souches ainsi isolées. c) Organisation pédagogique Cette UE fonctionne en 2 blocs d'une semaine chacun. Les TP '44h) sont accompagnés par de CM réalisés par des chercheurs de l'Institut Pasteur. d) Pré-requis Etre inscrit et suivre le Cours Pasteur, Microbiologie 3. Equipe pédagogique Animateur de l’équipe : Pr. Jean-François Humbert Enseignants : enseignants-chercheurs et chercheurs spécialisés en microbiologie.