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Teaching courses
To select among the list of teaching courses the ones you want to follow, please discuss with your future mentor; He/she will help you choose the most appropriate courses for your research project.
The total number of credits (ECTS) should reach 30:
- 9 ECTS from the mandatory course “Master course in Genetics, Development and Evolution” +
- 4 ECTS from one Series A course +
- 11 ECTS (up to 17 ECTS) from Series B courses +
- up to 6 ECTS from freely selected courses.
Courses given in English
9 ECTS Master course in Genetics, Development and Evolution
Annual, Thursday 9-12 am
The research group leaders offering master projects in the Genetics, Development and Evolution Master program will give 6 hours teaching (two sessions). In the first session each of them provides an introduction to his/her field of research and in the second the students will present some papers related to this field.
8 ECTS Biochemistry of Membranes, Traffic and Signaling
Annual, Monday 3-5 pm
The course is divided into the following chapters:
- Membrane constituents, synthesis and regulation
- Transmembrane transport pathways and protein sorting pathways
- Organelles biogenesis and mechanisms of membrane distortion
- Time and space control of signaling
- Cell organisation and development
- Impact of pathogens on membrane traffic
Goal
This course is designed for advanced students in biochemistry. It completes the background acquired with the courses Biochimie II (13C008) and Biologie moléculaire de la cellule (14B010).
The objective of the course is to study the properties and functions of cell membranes and of their components, in particular within the frame of intracellular traffic and signaling into eukaryotes.
8 ECTS Principles of Cellular and Molecular Biology
Annual, Wednesday 10-12 am
Cell structure and function: Membrane biogenesis and vesicular transport; intracellular pathogen interference with membrane trafficking pathways.
Signaling mechanisms: Cell-cell junctions in tissue physiology, differentiation and signaling; cellular stress responses.
Mechanisms of regulation of gene expression: Chromatin biology and epigenetics; nuclear structures, nucleo-cytoplasmic transport, RNA quality control; mRNA processing, small RNAs.
Goal
The aim of this course is to acquire a deeper knowledge of the molecular mechanisms governing cellular functions.
The teachers will give short overviews on recent developments in different fields as specified below.
The students will present and discuss selected publications chosen by the teachers.
The class includes two hours per week of teaching/presentation and one hour per week of individual reading and preparation of publications by the students.
6 ECTS Elements of Molecular Endocrinology
Annual, Thursday 12 am - 2 pm
Les chapitres suivants sont traités dans le cours:
- Les bases générales de l'endocrinologie et de l'hormonologie
- Les récepteurs hormonaux et la signalisation intracellulaire
- La structure et la biosynthèse des hormones stéroïdes et peptidiques
- Le contrôle hormonal de la reproduction
- La fonction thyroïdienne
- Les surrénales et l'homéostasie de l'eau et des électrolytes
- Le contrôle hormonal du métabolisme phosphocalcique
- Les hormones et les facteurs de croissance
- Le contrôle hormonal du métabolisme du glucose et des lipides
- Le contrôle neuroendocrine du métabolisme énergétique
- Les perturbateurs endocriniens
- La chronobiologie des hormones et le comportement
Goal
Ce cours, qui est donné en français, traite de la biochimie des hormones, de leur biosynthèse, de leur métabolisme, de leur régulation et de leur mode d'action au niveau des récepteurs et des messagers intracellulaires. Si l'accent est mis sur les aspects biochimiques et moléculaires de l'action des hormones, ce cours traite également des aspects généraux de l'endocrinologie et des techniques couramment utilisées en hormonologie.
Les divers systèmes endocriniens sont présentés systématiquement, et différents contextes physiologiques et physiopathologiques sont discutés. Par exemple, les conséquences de certaines mutations génétiques responsables de pathologies endocriniennes sont traitées et les phénotypes associés chez l'homme ou l'animal sont discutés.
5 ECTS Elements of Bioinformatics
Automn semester, Monday 8-12 am
Biological databases
Introduction to genomics and transcriptomics:
- DNA sequencing and assembly
- Genomic and transcriptomic data analysis
- Gene prediction
Protein sequence analysis:
- Protein primary sequence analysis
- Domain detection: patterns and profiles
- Post-translational modifications : description and prediction
- Similarity searches (pairwise alignment)
- Multiple sequences alignments
Introduction to molecular phylogenetics
Goal
The purpose of this course is to give an overview of the principal bioinformatic tools which are used in genomics, transcriptomics and proteomics. A special emphasis will be given to biological databases and in silico protein sequence analysis (theory and practical work).
5 ECTS Molecular Population Genetics
1 full week in January
Ce stage permet aux étudiant(e)s d'acquérir les connaissances de base en génétique des populations par l'analyse sur ordinateur de jeux de données moléculaires fournis par les enseignants. Le travail pratique consiste à effectuer les diverses étapes d'une étude de la structure génétique des populations: manipulation des données, analyses à l'aide des logiciels couramment utilisés en génétique des populations, interprétation des résultats. Les notions théoriques sont introduites au début de chaque séance et approfondies au cours du travail pratique. Plusieurs conférences sont également données pendant le stage par des chercheurs invités.
Le stage est destiné aux étudiants du master en biologie et aux doctorants (cet enseignement est inscrit au programme doctoral inter-universitaire en Ecologie et Biologie évolutive de la CUSO - http://biologie.cuso.ch/ecologie-evolution).
This training course provides students with basic knowledge in population genetics through computer-assisted analyses of different molecular datasets provided by the teachers. The practical work consists in carrying out the different steps of a study aiming at defining the genetic structure of populations: data management, data analysis using usual computer programs in population genetics, interpretation of the results. The theoretical concepts are introduced at the beginning of each course and trained during the practical sessions. Several scientific conferences are also given by invited speakers.
This training course is for students following the master in biology but also for PhD students (it is part of the doctoral program in Ecology and Evolution of the CUSO - http://biologie.cuso.ch/ecologie-evolution).
4 ECTS Molecular Genetics in Development
Annual, 1/2 Wednesday 5-7 pm
Ce cours traite de chapitres spécialisés dans le domaine de la génétique moléculaire du développement. Il est réservé aux étudiant(e)s de master et est basé sur l'étude de publications récentes dans ce domaine. Ce cours nécessite donc une bonne connaissance de l'anglais permettant d'analyser des publications scientifiques et de les présenter oralement.
4 ECTS Landmark Papers in Yeast Biology
to be determined
Students will present and discuss landmark papers in yeast biology.
Studies carried out over the past 50 years using either budding or fission yeast, simple unicellular eukaryotes, have had an enormous impact on our understanding of many basic aspects of molecular, cellular and developmental biology.
This course will cover over a dozen specific areas where research on yeast was of particular importance, through detailed reading and discussion of key papers from the primary literature.
4 ECTS Milestones in Plant Molecular Biology
to be determined
Students read, present and discuss important classical papers describing significant breakthroughs in plant genetics and plant molecular biology.
4 ECTS Genetic Engineering
Spring semester, Friday 2-5 pm
- Molecular bases of gene expression (in particular in prokaryotes)
- Bases of recombinant DNA technology
- Plasmids and transposons
- Gene cloning vectors
- Transformation and transfection of cells
- Gene libraries
- Methods of selection and screening of clones
- Determination of DNA sequences
- In vitro amplification of DNA (PCR techniques)
- Regulation of gene expression
- Expression vectors
- Gene cloning vectors devoid of antibiotic resistance genes
- Vectors for expression of fusion proteins
- Fusion proteins with "tags" for recognition and purification
- Display phage vectors
- Integration of DNA fragments into chromosomes
- Construction of knockout mutants
- Site directed mutagenesis and use in protein design
- Trans-genic and cis-genic constructs
- Applications of genetic engineering in fermentation processes
- Genetic engineering using Zinc-Finger nucleases
- Molecular diagnostic
- Aspects of biological safety in closed systems
- Lectures and exercises
Goal
Introduction to the molecular bases of genetic engineering. Methodology and applications of genetic engineering in biochemical, biological and biotechnological processes.
3 ECTS Microscopy and Imaging Course
1 full week
3 ECTS Understanding Biological Complexity and Diversity
Spring semester, Friday 10-12 am
We will discuss various concepts pertaining to the emergence of order, complexity, and diversity in biological systems : information theory, statistical mechanics, thermodynamic, fitness landscapes, genetic algorithms, self-organization, swarm intelligence, modularity, etc. We will also discuss the tools used for investigating these concepts : modelling, simulations, Artificial Life, etc.
Courses given in French
6 ECTS Génétique Moléculaire du Développement
Annual, Friday 8-10 am
La première partie du cours sera consacrée à la drosophile avec François Karch.
Dans la deuxième partie, Brigitte Galliot abordera les méthodes moléculaires utilisées en évo-dévo et les bases moléculaires et cellulaires de la régénération, en prenant l'hydre, la planaire, le triton et le poisson-zèbre comme modèles.
Finalement dans la troisième partie, Jozsef Zakany abordera la biologie du développement chez la souris avec l'exposé des techniques qui permettent d'inactiver des gènes spécifiques par recombinaison homologue.
Goal
Comme son nom l'indique, la Génétique Moléculaire du Développement (GMD) étudie les processus complexes qui gouvernent le développement des organismes multicellulaires en associant intimement trois disciplines : l'embryologie, la génétique et la biologie moléculaire. La GMD a pris son envol à partir du milieu des années 70, lors de l'émergence des techniques de l'ADN recombinant. La drosophile a joué un rôle prépondérant dans cet essor car non seulement son développement embryonnaire est bien connu mais en plus les généticiens, depuis le début du 20ème siècle, ont identifié de nombreuses mutations qui interrompent ou perturbent ce développement. Grâce à la biologie moléculaire, il est devenu possible d'isoler les gènes du développement et d'identifier les processus moléculaires qu'ils contrôlent. Vers le début des années 80, l'observation selon laquelle bon nombre de ces gènes du développement sont conservés au cours de l'évolution, a donné un point d'entrée pour étudier les processus similaires chez d'autres invertébrés ainsi que chez les vertébrés et mammifères. Cette conservation des molécules (mais pas nécessairement des processus) permet également de corréler l'évolution et le développement, une nouvelle discipline intitulée "évo-dévo".
5 ECTS Phylogénie et Evolution Moléculaire
1 full week January
Modèles d'évolution de l'ADN. Modes de sélection moléculaire. Taux d'évolution et horloge moléculaire. Méthodes de reconstruction phylogénétiques: distance et probabiliste. Application des phylogénies moléculaires dans la reconstruction de l'arbre du vivant, l'étude de la biodiversité, l'étude de la spéciation et la phylogéographie. Phylogénies multigéniques et phylogénomique. Test de comparaison d'hypothèses évolutives alternatives.
La partie pratique comporte une présentation des bases de données, alignement des séquences nucléotidiques et protéiques, utilisation des programmes d'analyse phylogénétique (MrBayes, Phyml, RaxML, Paml,...), tests statistiques appliqués aux reconstructions phylogénétiques, estimations des temps de divergence.
5 ECTS Les Classiques de la Biologie Moléculaire
Spring semester, Thursday afternoon
La relation gènes-enzymes
L'ADN comme matériel génétique
Origine des mutations
Les mutants conditionnels
Définition moléculaire du gène
Le code génétique
Mutations et suppresseurs
Mutations conditionnelles : génomes et développement
Régulations négative (opéron lactose) et positive (régulon arabinose) de l'expression des gènes.
Goal
Découvrir quelques articles classiques qui ont fondé la biologie moléculaire.
5 ECTS Histochimie et Cytochimie
1 full week January
Le stage comporte une partie théorique et une partie pratique. La partie théorique aborde les méthodes de base de l'histochimie et de la cytochimie : méthodes de préparation des échantillons en vue de la réalisation de coupes, principes de diverses colorations histochimiques (mise en évidence de protéines, d'acides nucléiques, de polysaccharides, d'activités enzymatiques), cinétique enzymatique sur coupes par analyse d'image, hybridation in situ, autoradiographie et immunohistochimie. Les principes de la microscopie photonique, à fluorescence confocale et à microdissection laser sont également présentés. La partie pratique du cours est consacrée à la préparation d'échantillons, la microtomie (coupes paraffine, vibratome), diverses colorations histochimiques et cytochimiques (polysaccharides, acides nucléiques, protéines, enzymes, etc...).
Différents types de microscopes (photonique, à fluorescence et confocal) sont utilisés pour les observations et les prises de vue des coupes.
5 ECTS Introduction à la Microscopie Electronique
1 full week April
Le stage comporte une partie théorique et une partie pratique. La partie théorique aborde les bases du fonctionnement du microscope électronique (à transmission et à balayage), certains aspects de la cytochimie et l'immunocytochimie, diverses méthodes de préparation d'échantillons biologiques (tissus, organites, membranes) en vue de leur examen au microscope électronique (balayage et transmission). La partie pratique est consacrée à : l'ultramicrotomie, la coloration de coupes, la cytochimie des polysaccharides, l'immunomarquage à l'or, la préparation d'échantillons pour la microscopie électronique à balayage et l'observation au microscope électronique (à transmission et à balayage).
3 ECTS Génétique Moléculaire du Développement
3 weeks December 2-5 pm
L'analyse d'individus mosaïques, c'est-à-dire formés de cellules génétiquement différentes est une méthode très performante pour l'étude du développement d'un organisme.
Ces travaux pratiques abordent les techniques de génétique moléculaire qui permettent de produire des individus mosaïques chez la drosophile, soit en éliminant soit en activant l'expression de différents gènes d'identité cellulaire (gènes sélecteurs) ou de signalisation intercellulaire dans un petit nombre de cellules ("analyse clonale").
Les clones de cellules mutantes seront induits à différents stades du développement et leurs effets sur la morphogenèse (ailes, pattes, segments etc) seront ensuite évalués par inspection des drosophiles adultes. Les effets sur l'expression au cours du développement de différents gènes seront également mis en évidence par immunohistologie et observation au microscope (en fonds clair et fluorescence).
1 ECTS Statistiques appliquées
2.5 days May
Analyses univariées (liste non exhaustive):
-Tests paramétriques (test-T, F, Khi-2, Fmax...) et conditions d'utilisation (normalité, homoscédasticité, etc).
-Tests non paramétriques appliqués à différents cas de figure.
-Analyses de variance (simples, hiérarchiques, croisées) et conditions d'utilisation, méthodes alternatives.
-Régressions simples et multiples.
-Analyses de fréquences.
Analyses multivariées (liste non exhaustive):
-Analyses en Composantes Principales
-Analyse Factorielle des Correspondances
-Analyses discriminantes