Crédits 5
Responsable Andréa Parmeggiani
Planning HMBS120
Intervenants Gladys Massiera

Luca Ciandrini

Andréa Parmeggiani

Objectifs – Comprendre comment les interactions physiques et chimiques entre molécules influencent leurs propriétés en solution (diffusion, autoassemblage, déformation, adhésion) et dans la cellule

– Comprendre comment les phénomènes physiques et chimiques influencent et/ou contrôlent les interactions entre les macromolécules biologiques

– Connaître les paramètres pertinents et les ordres de grandeurs caractéristiques de ces interactions.

– Appréhender les principes des méthodes expérimentales utilisées pour déterminer ces paramètres

– Relier les phénomènes physico-chimiques à des observations biologiques in vitro et in vivo (sur des bactéries, des virus, des cellules circulantes ou adhérentes…)

Description Le cours vise à donner aux étudiants des notions fondamentales sur les phénomènes dynamiques ayant lieu au sein des systèmes biologiques (solutions de protéines, cellules entières, tissus…).

L’approche est graduelle : les bases physico-chimiques des interactions entre biomolécules sont tout d’abord posées. Puis on examine comment les paramètres cinétiques d’interaction peuvent être expérimentalement déterminés in vitro (exemples à l’appui).

Les bases des interactions entre molécules biologiques de type amphiphiles (dont les lipides) sont ensuite abordées et la formation de membranes biologiques est expliquée. Leur autoassociation et leur interaction avec des protéines en solution et dans des membranes modèles est étudiée.

Les phénomènes d’assemblage et désassemblage des filaments du cytosquelette est aussi abordé. Cela permet d’introduire aussi la notion de production de forces au niveau des molécules individuelles (voire la polymérisation des filaments d’actine pour la motilité, la déformation ou le maintien de la forme cellulaire) et nous montrons à l’aide d’exemple quelles sont les  conséquences visibles de ces forces (déformation membranaire, adhésion cellulaire).

Enfin on dédie un chapitre aux méthodes d’étude sur « molécule individuelle » visant en particulier les machineries du cytosquelette et du noyau.

Le cours s’appuie sur une dizaine de séances de TD et quatre devoirs à la maison, réalisés en binômes.

Observations
  • Analyse et discussion d’articles scientifiques, mise sous forme de TD ou de devoirs faits à la maison (extraction et analyse d’informations)
  • Acquisition des concepts méthodologiques pour quantifier ces interactions
  • Rédaction d’un devoir (4 au total)
  • Apprendre le langage interdisciplinaire de la biologie aux nouvelles frontières avec la chimie et la physique
  • Maîtrise des logiciels de visualisation des structures 3D et des banques de données.
Modalités de contrôle des connaissances
1ère session Ecrit Oral TD CC
  70%    30%

2ème session : ecrit