Table des matières
Les Biotechnologies bleues en Bretagne……..………..………..………..……...4 Organisation du Master.…..………..………..……..………..……...…..………..………….6 L’équipe pédagogique….……….…….………..………7 Les enseignements du premier semestre du M1..…..….…..…….…..……….…….………..9 Les enseignements du deuxième semestre du M1………….…..….….….….…….……….17 Les enseignements du premier semestre du M2……….………..…..…..…..…..…..……...25 L’association étudiante Blue Bio Breizh….……….…….……….…….….…….….36 Les indispensables………..……….………..……..………..…..…………...37
Paysage sous-marin en Baie d'Audierne (Photo P. Sauleau)
Les Biotechnologies Bleues en Bretagne
La Bretagne, délimitée par l'Océan, bénéficie d'une situation géographique et climatique unique. Elle recèle une biodiversité considérable d'organismes marins tels que des macro-algues, des bactéries, des éponges marines, des échinodermes, etc. La Bretagne entretient ainsi une relation privilégiée avec la mer, aussi bien dans les domaines économiques, culturels, identitaires que scientifiques.
L'Université de Bretagne Sud (UBS) propose ainsi aux étudiants une formation dans le domaine des biotechnologies marines, vaste domaine qui concerne la santé, la cosmétologie, l'environnement, les énergies renouvelables ou l'agro- alimentaire.
Les enseignements du master « Biotechnologie » portent sur l'exploitation des organismes marins (bactéries, invertébrés, algues…) et le développement de nouvelles techniques et procédés afin de produire durablement et de façon respectueuse pour l'environnement un service ou un produit.
Il s'agit, par exemple, de produire un principe actif par un micro-organisme cultivable en bioréacteur : ce procédé fait appel à des notions de microbiologie, de modification génétique mais aussi aux techniques de purification par chromatographie, de filtration et aux méthodes d'analyse structurale. Il peut également s'agir de procédés de décontamination de sites pollués par des procédés biologiques dits de bioremédiation ou de lutte contre la formation d'un biofilm bactérien par des revêtements antisalissures biodégradables et à faible impact sur l'environnement marin. En effet, les conséquences de l'instauration des biofilms présentent des effets négatifs (salissure marine, contamination alimentaire, d'implants, de prothèses, corrosion, résistance aux antibiotiques...) mais aussi positifs (lutte contre l'adhésion de micro-organismes pathogènes, dépollution, production de molécules d'intérêt pharmaceutique…). L'étude des biofilms occupe donc une place importante dans de nombreux secteurs industriels.
L'exploitation biotechnologique des macro-algues étant un secteur incontournable en Bretagne, un partenariat avec la spécialité Biologie et Bioressources Marines (BBMa) du master sciences et technologies, mention Biologie Intégrative et Physiologie (CNRS-UPMC) permet à quelques étudiants de valider une unité d'enseignement par semestre dans le domaine des « omics » (génomique, transcriptomique, protéomique...) des algues (http://www.sb-roscoff.fr/sbr- enseignement/master.html) tout en profitant du cadre exceptionnel de la Station Biologique de Roscoff.
Enfin, la mise au point de ces produits ou procédés doit s'inscrire dans un contexte d'entrepreneuriat tourné vers l'international. Pour cette raison, les notions de réglementation, de protection intellectuelle, de gestion et d'anglais occupent une part non-négligeable des enseignements afin que l'étudiant détienne, à l'issue de son master, un minimum de connaissance pour s'investir dans le monde de l'entreprise.
Afin d'apporter une plus-value pédagogique aux étudiants du master et les confronter au monde de l'entreprise, l'association étudiante « BlueBioBreizh » a été créée en février 2013. Son objectif est de permettre la réalisation des projets personnels des étudiants. Il s'agit par la même occasion de mettre en réseau les entrepreneurs avec les étudiants de master afin de faciliter leur intégration professionnelle.
Organisation du Master
Le parcours « Biomolécules, Micro-organismes et Bioprocédés » est scindé en 4 semestres. Chaque semestre est divisé en 6 Unités d'Enseignement (UE), chacune comptant pour 5 European Credits Transfer System (ECTS).
Les enseignements sont répartis entre des cours magistraux (CM), des travaux dirigés (TD) et pratiques (TP) assurés par les enseignants de l’UBS et des intervenants extérieurs (industriels, chercheurs...).
La première année du master comporte un stage obligatoire de 8 semaines minimum à partir d'Avril.
Le M2 est scindée en deux semestres non compensables : l'étudiant doit avoir la moyenne au premier semestre et la moyenne au deuxième semestre (stage obligatoire d’environ 5,5 mois). Ce dernier débute en janvier et doit se terminer à la soutenance mi-juin au plus tard.
1
er semestre (M1) : Communication bactérienne Techniques biologiques et chimiques
Analyse des biomolécules Virologie et bactériologie moléculaire
Procédés de valorisation appliqués aux produits de la mer
ou Atelier biotechnologique : apport de la génomique pour l'étude des organismes marins.
Anglais – projet R&D 2
nd semestre :
Bioremédiation du milieu marin ou projet Omiques marines Transformations biotechnologiques
Génétique microbienne Biomolécules et vectorisation
Anglais – Biostatistiques
Immersion professionnelle : travaux pratiques et stage de 8 semaines 3
ème semestre (M2) : Biofilm
Biosynthèses des substances naturelles
L'équipe pédagogique
L'équipe pédagogique est composée d'enseignant-chercheurs du Laboratoire de Biotechnologie et Chimie Marines (LBCM)de l'UBS. Cette équipe est constituée de biologistes, de chimistes et de spécialistes des bioprocédés. Des intervenants d'autres universités, d'instituts de recherche, d’association et d’entreprises contribuent également à la diversité des enseignements.
Les responsables d'Unités d’Enseignement ( UE) de ce master sont, par ordre alphabétique : BAZIRE A., Maître de Conférences
Axe de recherche : Etude des biofilms bactériens et régulation génétique bactérienne
Responsable des UE « Techniques Biologiques et Chimiques »,
« Toxicologie et physiologie moléculaire », « Biofilm » alexis.bazire@univ-ubs.fr
BOURGOUGNON N., Professeur des Universités Directrice du LBCM
Axe de recherche : Biologie marine ; comportement aux interfaces procaryotes-eucaryotes
nathalie.bourgougnon@univ-ubs.fr
BOURSEAU P., Professeur des Universités
Axe de recherche : Bioprocédés et Séparation en Milieu Marin Responsable des UE « Bioréacteurs et traitement des eaux » patrick.bourseau@univ-ubs.fr
DUFOUR A., Professeur des Universités
Axe de recherche : Biofilms bactériens, activités anti-biofilm, interactions hôte-pathogène.
Responsable des UE « Virologie et Bactériologie» et « Génétique microbienne »
alain.dufour@univ-ubs.fr
FAY F., Maître de Conférences, HDR Axe de recherche :
- Conception et caractérisation de revêtements anti-biofilms et antifouling
- Etude du biofilm à l'interface matériaux - microorganismes
Responsable des UE « Communication bactérienne » et « Analyses des biomolécules »
fabienne.fay@univ-ubs.fr
SAULEAU P., Maître de Conférences
Axe de recherche : purification et analyse structurale de substances naturelles d'origine marine.
Directeur d'étude de la 1ère année du master « Biotechnologie » spécialité BMB.
Responsable des UE « Bioremédiation du milieu marin – initiation à la plongée », « Biomolécules et vectorisation », « Anglais et biostatistique »,
« Biosynthèse des substances naturelles ».
pierre.sauleau@univ-ubs.fr ; 02 97 87 45 19
VANDANJON L., Maître de Conférences
Axe de recherche : bioprocédés et séparation en milieu marin
Les enseignements du premier semestre du M1
UE BIO2112U : Communication bactérienne
Responsable : F. FAY 22 h CM / 14 h TD
Objectifs : Les cellules bactériennes peuvent produire, libérer et percevoir des molécules signal appelés auto-inducteur leur permettant de communiquer. En utilisant un processus appelé Quorum Sensing, les bactéries régulent l'expression de leurs gènes lorsque leur densité de population cellulaire croît. Cette communication cellulaire peut avoir lieu entre différentes espèces de bactéries ou avec des organismes supérieurs.
L'objectif de cette unité d'enseignement est d'aborder le Quorum Sensing des bactéries à Gram négatif et positif, de la biosynthèse des molécules signal à leur caractérisation en passant par leur activité biologique.
D'autre part, une partie de l'UE est consacrée à la mise en place technique et scientifique de l'UE « Techniques Biologiques et Chimiques ».
Contenu :
➢ Le Quorum Sensing des bactéries à Gram négatif (A. Bazire)
➢ Le Quorum Sensing des bactéries à Gram positif (A. Dufour)
➢ Biorapporteurs (A. Bazire)
➢ Communication hôte-bactérie(s)
➢ Caractérisation de molécules de communication : la chromatographie couplée à la spectrométrie de masse (F. Faÿ)
➢ Synthèses de molécules de communication : les homosérines lactones (C. Dufau)
➢ Mise en place technique et scientifique d'une expérimentation (TD)
➢ Ijacking des hormones eucaryotes par les bactéries (G. Le Pennec) Pré-requis : Microbiologie, Chimie organique, Chimie analytique
Bibliographie :
Wagner, V. E., L. L. Li, V. M. Isabella, and B. H. Iglewski. 2007. Analysis of the hierarchy of quorum-sensing regulation in Pseudomonas aeruginosa. Anal Bioanal Chem 387:469-79.
Morin, D., B. Grasland, K. Vallee-Rehel, C. Dufau, and D. Haras. 2003. On-line high-performance liquid chromatography-mass spectrometric detection and quantification of N-acylhomoserine lactones, quorum sensing signal molecules, in the presence of biological matrices. J Chromatogr A 1002:79-92.
UE BIO2113U : Techniques Biologiques et Chimiques
Responsable : A. BAZIRE 40 h TP
Objectifs : Cette unité d'enseignement est exclusivement composée de travaux pratiques. L'objectif est la mise en place d'un plan expérimental réalisable pour répondre à une question scientifique donnée. Cette question est en lien direct avec l'unité d'enseignement "Communication Bactérienne".
Contenu : Le modèle utilisé est une bactérie à Gram négatif productrice d'une molécule de communication nommée HomoSérine Lactone (HSL). Son rôle et sa structure seront étudiés à partir de deux échantillons : l'un d'origine biologique par extraction à partir d'une culture bactérienne et l'autre d'origine chimique par synthèse organique. Les molécules ainsi récupérées seront analysées par spectrométrie de masse puis leur activité biologique sera vérifiée. Une semaine de TP sera programmée regroupant différentes techniques biologiques et chimiques ; enfin, une synthèse des résultats en groupe et une présentation orale par binôme seront réalisées.
Pré-requis : Microbiologie / Chimie organique / Chimie analytique.
Bibliographie :
Morin, D., Grasland, B., Vallee-Rehel, K., Dufau, C. and Haras, D. 2003. On-line high-performance liquid chromatography-mass spectrometric detection and quantification of N-acylhomoserine lactones, quorum sensing signal molecules, in the presence of biological matrices. J Chromatogr A 1002:79-92.
Bazire, A., Dheilly, A., Diab, F., Morin, D., Jebbar, M., Haras, D. and Dufour, A. 2005. Osmotic stress and phosphate limitation alter production of cell-to-cell signal molecules and rhamnolipid biosurfactant by Pseudomonas aeruginosa. FEMS Microbiol Lett 253:125-31.
UE BIO2118: Analyse des biomolécules
Responsable : F. FAY 22 CM / 14 TD
Objectifs : L'objectif de cette unité d'enseignement est d'acquérir des techniques d'analyses complémentaires utilisées en laboratoire de recherche en vue de l'identification, la séparation et le dosage de molécules d'origine biologique.
Contenu :
Méthodes de purification et séparation à travers des applications dans le domaine des molécules naturelles : caractérisation d'arômes, identification et dosage de molécules d'intérêt thérapeutiques, de macromolécules biologiques (K. Réhel)
Méthodes d'identifications bactérienne : MALDI, Infra-Rouge (K. Réhel)
Initiation à la protéomique (K. Réhel)
Méthode de caractérisation des biofilms (F. Faÿ)
RMN appliquée aux biomolécules (C. Dufau)
Pré-requis : Chimie organique, Chimie analytique
UE BIO2115U: Virologie et Bactériologie moléculaire
Responsable : A. DUFOUR 21 h CM / 14 h TD
Objectifs : Acquérir une compétence en virologie et bactériologie appliquées à l’environnement et aux milieux industriels agro-alimentaires.
Contenu :
Les bactériophages : classification, cycle lytique, lysogénie
Les bactéries lactiques : utilisation en industrie agroalimentaire, les bactériophages des bactéries lactiques, les systèmes naturels de défense des bactéries lactiques vis-à-vis des bactériophages (A. Dufour)
Les virus de poissons et maladies associées (L. Bigarré, ANSES Plouzané)
Les zoonoses alimentaires en filières avicoles et porcines (M. Denis et M. Chemali, ANSES Ploufragan)
Phytopathologie bactérienne et développement de méthodes de lutte biologique (Xavier Latour, Université de Rouen)
Principaux virus d’intérêt sanitaire dans l’environnement, comportement et survie, les méthodes (CM) ; Evaluations des risques environnementaux et étude de cas : contaminations environnement, Toxi-Infection Alimentaire Collective, description, voies de contamination, gestion de l’évènement, santé publique (TD) (Pierre le Cann, Ecole de Santé Publique Rennes).
Pré-requis : Connaissances de base en microbiologie, virologie et biologie moléculaire.
Bibliographie :
Garvey P. et al. 1995. Applied and Environmental Microbiology 61, 4321-4328 Garvey P. et al. 1996. Applied and Environmental Microbiology 62, 676-679 O’Driscoll J. et al. 2004. Applied and Environmental Microbiology 70, 5546-5556 O’Driscoll J. et al. 2006. Journal of Bacteriology 188, 6629-6639.
Travers M.A. et al. 2009. J Cell Biochem. 106:152-60.
Travers M.A. et al. 2008. FEMS Microbiol Lett. 289, 34-40.
Bigarré L et al. 2009. J Virol Methods 158, 51-7.
Denis M et al. 2008. Poult Sci. 87, 1662-71.
Diallo S et al. 2011. FEMS Microbiol Ecol. 75, 351-64.
UE BIO2116U : Procédés de valorisation appliqués aux produits de la mer
Responsable : L. VANDANJON 21h CM / 14h TD
Contenu :
Valorisation des produits de la mer
− Les molécules marines à activité biologique (N. Bourgougnon)
− Les algues et leur utilisation en pharmacie et cosmétique (N. Bourgougnon)
− Les ingrédients d’origine marine (JP. Bergé)
Procédés de valorisation
− Séchage des produits thermosensibles (L. Vandanjon)
− Extraction de molécules biologiques par solvant
− Electrodialyse
− Techniques de filtration (P. Bourseau)
Filtrations solide-liquide (sur gâteau, en profondeur...)
Ecoulement dans un milieu poreux, choix et dimensionnement d’un filtre
UE BIO2117 U: Atelier biotechnologique « Apport de la génomique pour l'étude des organismes marins» *
Responsables : P. CORMIER, A. TANGUY et J. MARY (Roscoff)
6hCM/14hTD/32hTP
Contenu :
Responsables : Arnaud Tanguy (MCF) et Jean Mary (MCF) Mutualisation
Contenu/objectifs :
Au cours de cet atelier seront présentés les approches et techniques permettant l’analyse de l’expression, à moyen et haut débit, des gènes (transcriptome), des protéines (protéome) et le suivi des métabolites (métabolome) dans le cadre de projets de post-génomique (séquençage de génomes, banques d’ESTs). Les principes de bases pour l’analyse des données issues du transcriptome et protéome seront présentés (logiciels dédiés, méthodes analytiques). Des invertébrés marins et des macroalgues seront utilisés comme modèles biologiques.
Les travaux pratiques permettront de mettre en œuvre les techniques de PCR quantitative, d’hybridation de puce à ADN, la séparation des protéines par électrophorèse 2D et leur identification par spectrométrie de masse.
Des travaux dirigés seront réalisés en salle informatique pour l’analyse de données transcriptomiques et protéomiques à l’aide de logiciels dédiés.
Modalités pédagogiques : CM, TD, TP en laboratoire et en salle informatique Modalités d’évaluation : Rapport sur les TP 70% ; Examen écrit 30%.
* Option limitée à 5 étudiants à la place de Procédés de Valorisation appliqués aux produits de la mer.
UE ANG2210T : Anglais et UE RDE2218T : R&D
Responsable : P. SAULEAU 12h CM / 41h TD
Contenu :
Anglais
R&D Initiation à la recherche :
• Les métiers de la Recherche : ingénieur d'étude, ingénieur de recherche, doctorant, chercheur, enseignant-chercheur. Pour qui, pourquoi, comment ? Témoignages.
• Développer son projet professionnel : initier un projet collaboratif portant sur la valorisation des ressources marines.
• Recherche bibliographique : les outils disponibles.
• Veille scientifique : chaque semaine vous présentez les dernières innovations biotechnologiques
• Organiser et animer la demie-journée « biotechnologies marine », un moment de rencontre entre L3, M1 et professionnels
• Bénéficier du statut d'étudiant entrepreneur pour concrétiser votre projet
• Financer son stage à l'étranger
Les enseignements du second semestre du M1
UEBIO2217U Bioremédiation du Milieu marin - La Bioremédiation par les organismes marins et leur valorisation – initiation à la plongée sous-marine
Responsable : P. SAULEAU 25 h CM / 8 h TD
Objectifs :
Les Mers et les Océans sont soumis à une pression anthropique croissante. Métaux louds, HAPs, PCBs, médicaments, nanoparticules, plastiques, etc se retrouvent dans l'environnement impactant la biodiversité mais aussi la chaîne alimentaire et au final la santé humaine. La bioremédiation est une des solutions actuellement à l'étude et consiste à exploiter les propriétés de filtration et d'accumulation, voire de métabolisation, des polluants par les organismes marins. Les algues, les organismes filtreurs (éponges, ascidies…) ou psammivores (concombres de Mer) présentent un intérêt biotechnologique en tant qu'agent bioremédiateur mais aussi comme source de métabolites d'intérêt pharmaceutique.
Les objectifs de l'enseignement sont :
- identifier les risques environnementaux dans le cadre d'une gestion durable des ressources naturelles
- valoriser les organismes collectés/cultivés et/ou leurs micro-organismes associés
Par ailleurs, que ce soit pour la collecte d'échantillons, le suivi des espèces invasives ou la culture in situ d'organismes marins d'intérêt biotechnologique, la plongée sous-marine est devenue un outil essentiel pour les scientifiques et les professionnels. Une initiation à la plongée sous-marine pourra être proposée à un nombre limité d'étudiants et sous conditions.
Contenu :
- Le risque chimique en milieu marin, développement de bioessais et biomarqueurs d'effets sur des organismes marins (phyto, mollusques, copépodes, poissons..). Effets des pesticides et autres molécules chimiques (HAP, PCB, PBDE, NP, pharmaceutiques...) inclues dans la directive cadre sur l'eau (DCE) et la stratégie milieu marin (DCSMM).
- Le développement de biomarqueur pour la surveillance du milieu marin ; les marqueurs de génotoxicologie
- Les biotoxines d'origine marine et les risques d'envenimations par les organismes marins
- La plongée scientifique : présentation du matériel, faune et flore, photo et l'organisation d'une plongée (réglementation, sécurité...). Au cours du master, il sera éventuellement possible d'effectuer des baptêmes de plongée, voire de passer un premier niveau de plongée, ou simplement de réaliser
UE BIO2216U Projet Omique marine *
Responsables : P. Cormier, A. TANGUY (Roscoff) 15hCM/30hTP
Objectifs
Cette unité d’enseignement illustre comment les approches haut débit « omiques » (en particulier au niveau génome/transcriptome/protéome/métabolome) permettent de répondre à différentes questions biologiques pour lesquelles les organismes marins sont des modèles d'étude pertinents, et contribuent au développement d’applications biotechnologiques liées à ces organismes.
Thèmes abordés
-Les approches de profilage à grande échelle, c'est-à-dire les principales techniques pour la génomique (séquençage, annotation), la transcriptomique (puce à ADN, RNA-seq), la protéomique, et la métabolomique
-L’analyse de jeux de données (génomique et transcriptomique)
-Les applications de la génomique et de la post-génomique chez les organismes marins afin de mieux comprendre et valoriser leurs spécificités. Les exemples porteront sur divers processus biologiques tels que l’ontogenèse, le métabolisme, l’adaptation aux changements environnementaux en milieux extrêmes ou variables, ainsi que sur les biotechnologies marines et l’aquaculture.
Organisation
Cette UE est basée sur une alternance de cours, de séminaires, et de travaux pratiques in silico. Les cours et séminaires traitent dans un premier temps des différentes techniques de profilage à haut débit qui permettent d’étudier différents niveaux d’organisation moléculaire. Ils portent ensuite sur l’utilisation des approches omiques chez différents types d’organismes marins (bactéries, micro et macroalgues, crustacés, mollusques, annélides, poissons) pour étudier divers processus physiologiques et ontogéniques. Ces interventions abordent aussi des aspects liés aux biotechnologies marines et à l’aquaculture.
Les travaux pratiques concernent principalement l’annotation de gènes procaryotes et eucaryotes, l’analyse de données de transcriptomique issues d’expériences de puces à ADN et de RNA-seq, ainsi que de l’analyse de données dans un contexte d’évolution moléculaire afin de mieux comprendre certains aspects des processus adaptatifs.
UE BIO2212U Transformations Biotechnologiques
Responsable : L. VANDANJON 29 h CM / 19 h TD
Contenu :
Génie enzymatique
- Enzymologie en milieu hétérogène : enzymes lipolytiques, cellulase...
- Préparations industrielles d’enzymes
- Méthodes de stabilisation et d’immobilisation des catalyseurs biologiques (chitosan...)
Génie enzymatique appliqué aux ressources marines
Séparations par procédés à membranes
Analyse et compréhension des phénomènes limitants (physiques, physico-chimiques et/ou biologiques) lors de la séparation de mélanges complexes,
− Etude de l’influence de l’hydrodynamique dans les modules de séparation (membranes planes ou tubulaires, membranes immergées...)
− Stratégies raisonnées de fractionnement de peptides et petits solutés
− Méthodologies de changement d’échelle et d’évaluation technico-économique de procédés intégrés ou couplés (bioréacteur enzymatique + membranes par exemple).
Technologie et transferts dans les bioréacteurs
− Fonctionnement d’un bioréacteur (batch, continu, fed-batch), d'un photobioréacteur
− Technologie des réacteurs et bioréacteurs
Cuve agitée, réacteurs à enzymes ou à cellules immobilisées, bioréacteurs à membranes
− Agitation, transferts de chaleur et de matière (aération) dans un (bio-)réacteur Fonctions de l’agitation ; spécificités des agitateurs, choix et dimensionnement
Transferts de chaleur et de matière : mécanismes, calcul du coefficient global d’échange
UE BIO2213U Génétique microbienne : mutagenèse et production de protéines hétérologues
Responsable : A. DUFOUR 20 h CM / 10 h TD
Objectifs : La synthèse de molécules d'intérêts, comme celles identifiés dans l'environnement marin, passe souvent par une production dîtes hétérologue, c'est à dire à partir d'un micro-organisme qui n'en est pas capable naturellement, il doit donc subir des modifications génétiques. Cette UE vise à apporter le maximum d'outils et techniques nécessaires aux analyses génétiques couramment effectuées en recherche fondamentale, aussi bien qu'à l'amélioration de bactéries dans leurs applications dans divers environnements.
Contenu : Les modes de transfert d'ADN (transformation naturelle, conjugaison, transduction, électro-transformation) et la recombinaison de l'ADN. L'inactivation de gènes aléatoire (mutagénèse chimique, éléments génétiques mobiles) et ciblée (simple et double recombinaisons, système cre- lox). L'insertion de gènes : gain de nouvelles propriétés et complémentation de mutants (plasmides naturels et recombinants, métagénomique, insertions chromosomiques). Les systèmes de surexpression et d'expression contrôlée de gènes d'intérêt. Les systèmes d’exportation de protéines.
Pré-requis : Microbiologie / Biologie moléculaire / Biochimie
Bibliographie :
Quénée L., Lamotte D., and Polack B. Combined sacB-based negative selection and cre-lox antibiotic marker recycling for efficient gene deletion in pseudomonas aeruginosa. 2005.
Biotechniques. 38(1):63-7.
Cao G., Zhang X., Zhong L., and Lu Z. A modified electro-transformation method for Bacillus subtilis and its application in the production of antimicrobial lipopeptides. 2011. Biotechnol. Lett.
33(5):1047-51.
UE BIO 2214UBiomolécules et vectorisation
Responsable : P. SAULEAU 22 h CM / 8 h TD
Objectifs :
Depuis la nuit des temps, l'Homme s'est intéressé aux substances naturelles pour notamment se soigner. Si, aujourd'hui encore, les médicaments d'origine naturelle occupe 50% de notre pharmacopée, la Mise sur le Marché les biomédicaments (i.e. anticorps monoclonaux, protéines recombinantes produites par recombinaison généntique) connait une forte croissance.
La vectorisation des principes actifs consiste à transporter des molécules actives jusqu'à leur cible biologique. Cette discipline a pris une place considérable au sein des biotechnologies tant au niveau médical, alimentaire que cosmétique. En effet, il ne suffit pas d'avoir une molécule active ; encore faut-il qu'elle agisse de façon ciblée en traversant les multiples barrières biologiques, mécaniques ou enzymatiques et que sa libération soit contrôlée.
Contenu :
➢ Pharmacocinétique et Pharmacotechnie : devenir du médicament dans l'organisme et vectorisation
➢ Biomédicaments & Biothérapies (thérapie cellulaire & thérapie génique)
➢ Formulation : notion d'ingrédients, de produits formulés, activité biologique de produits formulés
➢ Encapsulation et vectorisation de principes actifs : introduction aux techniques d'encapsulation, développement et applications industrielles, polymères d'origine biologique pour la micro-encapsulation, mécanisme de libération d'une substance encapsulée, applications (arômes alimentaires, advanced drug delivery, nanotechnologies pour la thérapeutique et le diagnostic)
➢ Biomatériaux : films permettant la libération contrôlées de molécules actives, films et tissus fonctionnels (antibactériens, auto-nettoyant), ingénierie tissulaire
UE ANG2210T : Anglais et UE BIO2218T: BioStatistique
Responsable : P. SAULEAU 6 h CM / 40 h TD
Contenu :
Anglais Biostatist ique Rappel de Statistique généraliste
Prétraitement des données (normalisation)
Tests statistiques classiques pour l'analyse de ces données (test de Student, ANOVA)
Classification des gènes d'intérêt : recherche de modules de gènes aux profils d'expression similaires
Initiation au logiciel R
Application à un jeu de données réelles
UE immersion professionnelle BIO2219G Stage TPB2201T Travaux pratiques Responsable : P. SAULEAU
Stage Obligatoire ; durée 8 semaines minimum.
Les bourses de mobilité : financer son stage à l'étranger avec le LabexMer, le SAI, le CG56.
Rédaction d'un mémoire ou d'un poster et soutenance orale Travaux Pratiques 36hTP
Deux travaux pratiques au choix parmi quatre à cinq propositions
Les enseignements du premier semestre du M2
UE BIO2317U : Biofilm
Responsable : A. BAZIRE 20h CM / 12h TD
Objectifs : Les biofilms résultent de l'adhésion à une surface solide de micro-organismes englobés dans une matrice extracellulaire renfermant majoritairement des macromolécules (polysaccharides, protéines, peptides, phospholipides, acides nucléiques...). Les conséquences de l'instauration des biofilms présentent des effets négatifs (contamination alimentaire, d’implants, biocorrosion...) mais aussi positifs (lutte contre l'adhésion de micro-organismes pathogènes, dépollution, production de molécules d'intérêt pharmaceutique...). L'étude des biofilms joue donc un rôle économique important dans de nombreux secteurs industriels.
L'objectif de cet enseignement est de comprendre la formation d’une structure complexe bactérienne (biofilm) à différents niveaux, afin de l’utiliser ou la combattre.
Contenu : Physico-chimie et interactions des surfaces. Les étapes de la formation du biofilm bactérien, approche moléculaire et régulation. Méthodes d’études des biofilms bactériens. Biofilms marins multi-espèces. Stratégies anti-biofilm. Exemple de propriétés physiologiques des biofilms.
Stratégies de contrôle et prévention des biofilms avec des applications en industrie agro-alimentaire et sécurité sanitaire.
Pré-requis : Microbiologie / Génétique microbienne / Chimie analytique.
Bibliographie :
Dheilly, A., E. Soum-Soutera, G. L. Klein, A. Bazire, C. Compere, D. Haras, and A. Dufour. 2010.
Antibiofilm activity of the marine bacterium Pseudoalteromonas sp. strain 3J6. Appl Environ Microbiol 76:3452-61.
Costerton, J. W. 1995. Overview of microbial biofilms. J Ind Microbiol 15:137-40.
UE BIO2318U : Biosynthèse des substances naturelles
Responsable : P. SAULEAU 20 h CM / 10 h TD
Objectifs :
Les techniques de génie génétique (cf. UE « Génétique microbienne : mutagenèse et production de protéines hétérologues ») permettent de produire un nombre croissant de biomolécules (cf. UE
« Biomolécules et vectorisation ») grâce à la culture de bactéries, de levures, de cellules animales.
En parallèle, la production des molécules « classiques » comme les alcaloïdes, les terpènes, les flavonoïdes ou les macrolides, etc. qui constituent la majeure partie de notre arsenal thérapeutique fait appel aux techniques de synthèse chimique. Depuis peu, la connaissance des voies de biosynthèse de ces molécules couplée aux techniques de mutagenèse dirigée permet une production
"artificielle" de certaines familles de molécules dites "naturelles" par voie biotechnologique.
Relation structure activité (RSA) :
Dès que la structure moléculaire d’un composé biologiquement actif (petite molécule naturelle ou synthétique) est connue, l'étude des relations structure-activité de cette molécule peut être réalisée dans le but de découvrir quelles parties de la structure sont indispensables pour conserver l’activité biologique.
La synthèse de composés sélectionnés est effectuée. La molécule est à chaque fois légèrement modifiée par rapport au modèle original afin de produire un analogue.
L’impact de ces modifications sur l’activité biologique est étudié.
Les « armes » d’une molécule active sont représentées par divers groupes fonctionnels présents qui lui permettent de se lier au récepteur biologique ou bien qui la protège lors de son séjour dans un organisme.
Contenu : Etude des voies de biosynthèse de molécules naturelles d'intérêt pharmacologique en particulier de deux grandes familles de métabolites : les polycétides et les polypetides non- ribosomaux qui font actuellement l'objet d'intenses recherches (Pierre Sauleau).
Recherche de petite molécules pilotes à activités biologiques, naturelles ou synthétisées - Synthèse et modification chimique – Relation structure activité biologique ( C. DUFAU).
Pré-requis : Chimie / Chimie organique / Biologie moléculaire Bibliographie :
UE BIO2319U : Bioréacteurs et traitement des eaux
Responsable : P. BOURSEAU 21 h CM / 8 h TD
Objectifs :
Bioréacteurs : Compléter les connaissances vues en M1 sur le fonctionnement des bioréacteurs, sur les aspects concernant l’aération et de l’agitation.
Connaître le potentiel de valorisation industrielle des microalgues et les enjeux associés.
Prérequis : cours Bioréacteurs de M1 (Contacter P. Bourseau) Traitement des eaux usées
Connaître les principales opérations de traitement biologique et physico-chimique des eaux usées, et les critères de sélection et d’agencement au sein d’une chaîne de traitement donnée
Savoir interpréter les résultats d’analyse des eaux Contenu
Conduite des réacteurs et des bioréacteurs (P. Bourseau)
− Agitation et aération dans les (bio-)réacteurs : Agitation et mélange, les différents mobiles d’agitation, paramètres clefs du design et du fonctionnement d’un système d’agitation, extrapolation. Transfert et consommation d’oxygène, évaluation du KL a (capacité d’oxygénation)
− Valorisation des microalgues : les enjeux industriels
Intérêt industriel des micro-algues : marchés, situation internationale, acteurs français, molécules d’intérêt
Procédés de valorisation des microalgues : culture, récolte, bioraffinage
Etude de cas : installation de production avec recyclage et traitement du milieu de culture
Traitement des eaux usées (L. Vandanjon)
− Conception d’une chaîne de traitement d’eau
Principales opérations de traitement ; sélection et combinaison des opérations
UE BIO2326U : Biotechnologie des Macromolécules d‘Organismes Marins (BIOMACROM)∗
Responsables : Jean Mary – Lionel Cladière (Roscoff)
12 h CM / 50 h TP Objectifs:
apporter un éclairage sur les apports de la Recherche Académiques aux problèmes et enjeux des milieux professionnels impliqués dans les filières de production (aquaculture) ou d’utilisation de la ressource biologique (biomasse, molécules à potentiel technologique ou thérapeutique).
L‘UE s‘appuira par ailleurs sur les expertises reconnues des acteurs de projets „investissement d‘avenir „ tels que IDEALG et Océanomix ou ayant crée leur start up sous formes de séminaires thématiques.
Contenu :
Glycobiologie marine, biologie structurale, enzymologie
L‘unité d‘enseignement s‘articulera principalement autour de deux semaines de TP dans lesquels les étudiants procèderont à la mise en oeuvre d‘approches biotechnologiques.Identification d‘un gène d‘intérêt, clonage, expression, purification, test d‘expression fonctionnel pour une caractérisation enzymatique jusqu‘à production de cristaux pour une appoche en cristallographie à partir d‘un gène de β-glucanase bactérien (Zobellia galactanivorans)
Cours en Français, documents en français et en anglais
* Option limitée à 5 étudiants, à la place de l‘UE Bioréacteurs et traitement des eaux
UE BIO2114 : Toxicologie et Physiologie Moléculaires
Responsable : G. LE PENNEC
12h CM/ 6h TD
Objectifs : Les polluants d’origine anthropiques sont omniprésents dans tous les compartiments de la biosphère (air, eau, sol). Leur impact avéré dans les écosystèmes est préoccupant pour les organismes qui y résident et également pour l’homme qui les subit directement ou indirectement. Il est donc nécessaire de les détecter, d’évaluer leur toxicité et de mettre en œuvre ou d’imaginer des moyens pour les éliminer ou les maintenir sous des seuils compatibles avec la vie des organismes.
Par ailleurs, un certain nombre de molécules à destiné thérapeutique humaine se sont révélées toxiques malgré des essais de toxicité préalables.
Cette unité d’enseignement vise à comprendre les effets de différentes molécules, rejoignant les écosystèmes ou thérapeutiques, sur la physiologie fine de certaines espèces, homme y compris afin de permettre la prise de décisions quant à leur devenir.
Contenu : Bioremédiation bactérienne, herbicides, éléments traces métalliques, hydrocarbures, molécules thérapeutiques, toxicodynamique, toxicocinétique, tests de toxicité
Pré-requis : Microbiologie, Biologie cellulaire, Physiologie, Biochimie
Intervenants : A. Bazire , G. Le Pennec , Ingénieur Plateforme Ecotoxicologie
UE CGE 2304U : Le Monde de l'Entreprise - Anglais
Responsable :C. DUFAU 20 h CM / 15 h TD / 10 h TP
Le Monde de l'Entreprise
Objectifs : acquérir des outils d'introduction et d'adaptation au fonctionnement du monde professionnel
Contenu :
Marketing – comptabilité – gestion – économie ( C. EVAIN) Marketing
Les notions de la démarche mercatique : -La politique de marché -La politique de produit -La politique de distribution -La politique de communication.
Comptabilité - Gestion
Les grands principes de la comptabilité :
– Sources et nature des obligations comptables –Le bilan et le compte de résultat
– Les mécanismes comptables – Le fonctionnement des comptes – Les principaux schémas comptables
– De la vision comptable à la vision financière
– Les soldes intermédiaires de gestion et le bilan fonctionnel.
Economie
Ressources humaines ( C. CAOUDAL) : management
Contenu / Objectif : donner à l'étudiant des bases de management leur permettant de comprendre et
Médicaments, Compléments alimentaires, Allégations nutritionnelles et de santé, Dispositifs Médicaux, Novel food… Quelles frontières ?
La réglementation sur les médicaments, les dispositifs médicaux, les produits de thérapie cellulaire et génique, les cosmétiques, les nutraceutiques. Présentation des autorités compétentes (EMA, ANSES, Efsa...). Où trouver les Directives européennes, les guidelines ? Qu'est-ce qu'un essai clinique, une allégation ? La protection intellectuelle (brevets, AMM...).
Anglais M. Eason
Pré-requis : niveau B1 du Cadre Européen de Référence Commun pour les Langues
Contenu :
- Compétences écrites :
Synthèse critique de documents écrits ou vidéo liés au domaine de spécialité
Communication professionnelle (si pas vu en M1) : rédiger un CV et une lettre de motivation efficaces
- Compétences orales
Entraînement / renforcement de la prise de parole en continu, spontanée (débats/réunions en petits groupes) ou préparée (présentations orales individuelles ou en groupe. Ex :
présentation de stage ou de projet).
Entraînement à l’entretien d’embauche en anglais (si ceci n’a pas été fait en M1) Objectifs :
Comprendre un document lié au domaine de spécialité et être capable d’en restituer le
Demi -UE BAM2301T : Biotechnologie des Algues Marines *
Responsable : J. COLLEN (Roscoff) 20h CM /15h TD / 25 h TP
Objectifs:
Transmettre des compétences et des connaissances sur la biologie, les bioressources et la biotechnologie des algues ; des compétences pratiques sur l‘utilisation des algues et produits des algues dans la recherche et dans la biotechnologie ; mener des recherches bibliographiques ; synthétiser des données scientifiques ; faire une présentation synthétique.
Contenu :
Ce cours présente des aspects de la biologie et de la biotechnologie des algues marines, en particulier quand elles utilisent des solutions biochimiques uniques ou inhabituelles pour des problèmes écologiques, physiologiques ou biochimiques.Les algues comme des organismes modèles importants et interéssants pour la recherche sont introduites. Une partie importante est consacrée à des exercices de laboratoire (études sur des effets des agents stressants biotiques et abiotiques sur la physiologie, la biochimie, l‘utilisation des polysaccaharides des parois des algues et la photosynthèse).
Ce cours examine également la biogénèse des principaux produits naturels commercialement intéressants qui sont synthétisés par des algues ainsi que leur commercialisation. Le potentiel des composés naturels pour d enouvelles applications dans l‘agriculture, l‘alimentation, le fourrage, les cosmétiques, la santé et comme biocarburants est décrit.
Cours en français ou anglais si il y a des non francophones, documents en anglais
* Option, limitée à 5 étudiants, à la place de la demi-UE Start Up
UE SBT 2301U : « Start-Up » et projet
Responsable : C. DUFAU Start Up
11 h CM / 7 h TD / 21 h TP
1ère partie :
M. C. CAOUDAL :
Créer ou développer une entreprise : pour qui, pourquoi, comment faire ? Le réseautage
Gestion de Projet
Permettre aux étudiants de maîtriser les fondamentaux d'une méthodologie pratique et éprouvée de gestion de projet pour être en mesure de piloter avec efficacité tout type de projet.
-Définitions : projet et approche projet, retours d’expériences
-L’initialisation, le lancement du projet, le dossier de cadrage du projet -La prise en compte des risques, les jalons et les livrables du projet -Les différents acteurs du projet : rôle et responsabilités, DRACI, MOE, MOA -La gestion de la communication (interne / externe), la communication : push & pull -Les éléments clé du pilotage du projet, la clôture du projet : quand, pourquoi, comment
Mme C. EVAIN :
Initiation au montage financier d'un projet innovant (business plan)
Cette formation introduira des notions de comptabilité (bilans, comptes de résultats,…). Elle détaillera la méthodologie à adopter pour structurer une idée innovante et comment la retranscrire dans un plan de développement financier (trésorerie, investissement, …). L'analyse des risques, les notions de rentabilité et de création de valeur seront également explicitées.
Etude de marché.
M. ANNETTI :
Initiation à la recherche documentaire en propriété intellectuelle (brevets, marques)
Cette formation s'effectuera sur postes informatiques afin de placer les étudiants en situation pratique de recherche sur les bases de données existantes.
M. P. SAULEAU
3ème partie : examen – évaluation
Rapport écrit et soutenance orale : quelques minutes d’exposé et quelques minutes de question par groupe
Projet Projet bibliographique
Second semestre du M2 :
UE BIO2403G : stage
Responsable : C. DUFAU
Obligatoire
L'association étudiante BLUE BIO BREIZH
Cette association a vu le jour en février 2013 à l'initiative des étudiants du master. Elle a pour objectif d'apporter une plus-value pédagogique aux étudiants en les confrontant au monde de l'entreprise.
Il s'agit par exemple de réaliser des prestations auprès des entreprises, des laboratoires privés et publics, des collectivités mais uniquement dans un but pédagogique : l'association a une obligation de moyen mais pas de résultat.
Ses domaines de compétences sont les bioprocédés, les analyses et les travaux d'expérimentation biologiques, chimiques, biochimiques et microbiologiques, ainsi que des études bibliographiques, traductions scientifiques et organisation de colloques scientifiques, séminaires, journées d'information à but pédagogique etc.
L'association réalise ainsi annuellement sa journée « biotech » lors de la semaine du « Printemps de l'Entreprise » organisée par l'UBS et le Medef et au cours de laquelle plusieurs chefs d'entreprise viennent partager leur expérience.
Cette association a également pour objectif de maintenir un réseau professionnel entre étudiants et anciens étudiants du master et d'avoir ainsi une vision plus précise du devenir des diplômés.
Quelques lectures indispensables !
http://www.ouestjob.com/
http://www.bretagne-innovation.tm.fr/
http://www.capbiotek.fr/index.php http://www.id2sante.fr/
http://www.cbb-developpement.com/
http://www.leem.org/thematique/biotechnologies
