Métabolisme microbien et synthèse de biomolécules

Enseignants

Clerbaux Laure-Alix; Stenuit Benoît (coordinateur(trice));

Langue
d'enseignement

Français

Préalables

Il est supposé que l'étudiant (1) connaisse la structure des biomolécules impliquées au niveau du métabolisme central ainsi que les concepts de la catalyse enzymatique, (2) est familiarisé aux techniques expérimentales de base en biochimie

Le(s) prérequis de cette Unité d’enseignement (UE) sont précisés à la fin de cette fiche, en regard des programmes/formations qui proposent cette UE.

Thèmes abordés

Ce cours vise à présenter les fermentations bactériennes intéressantes pour les secteurs de l'agro-alimentaire, de l'environnement et de la santé,  ainsi que la biosynthèse de quelques produits naturels présentant un intérêt pour ces différents secteurs. Les voies métaboliques sont étudiées selon une démarche multidisciplinaire reposant sur la biochimie, l'analyse omique et la production industrielle.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	Au terme du cours LBIR1355 l'étudiant sera capable de : ·      Comprendre les phénomènes biochimiques sous-jacents aux fermentations bactériennes. ·      Identifier les différentes voies fermentaires par l'analyse de métabolites clés. ·      Dresser un bilan pour le pourcentage de carbone mobilisé et pour les balances rédox et énergétique. ·      Intégrer une approche omique à l'ingénierie métabolique et génétique. ·      Mobiliser ses connaissances face à un procédé de fabrication ou de conservation de denrées alimentaires. Les acquis d'apprentissage de l'activité contribuent au référentiel de compétences du programme pour les points suivants : 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 3.7, 3.8, 6.1, 6.2, 6.4, 6.5.

Contenu

1) Fermentations microbiennes et métabolisme des eubactéries et des archées

• Fermentation lactique
• Fermentation alcoolique
• Fermentation butyrique
• Fermentation butanol-acétone
• Fermentations à acides mixtes et au butanediol
• Fermentation propionique et succinique
• Fermentation acétique
• Respiration anaérobie
• Méthanogenèse

2) Production de molécules d'intérêt par des souches microbiennes

• Utilisation de souches de type sauvage (wild-type strains)
• Ingénierie métabolique de souches microbiennes
• Production de molécules chimiques spécifiques
• Optimisation des voies métaboliques pour la production de composés d'intérêt

3) Métabolisme secondaire et problématiques de santé publique

• Discussion d'une problématique permettant d'approfondir les aspects fonctionnels et les perspectives en matière de santé publique

4) Techniques de purification des protéines
5) Approches expérimentales du métabolisme microbien

• Étude expérimentale des fermentations
• Étude expérimentale du métabolisme secondaire
• Démarches et méthodes expérimentales mises en œuvre au laboratoire

Méthodes d'enseignement

Les compétences visées par le cours seront développées à l’aide d’exposés magistraux, incluant des exemples concrets et des exercices résolus ainsi que des séances encadrées de laboratoire, dont l’évaluation est transmise aux étudiants (feed-back).
L’enseignement de certaines parties du cours en anglais facilite l’acquisition d’un vocabulaire scientifique de base. Les séances de laboratoire ont pour but d’illustrer les principes de la démarche scientifique et de stimuler les capacités de communication en groupe.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

L’évaluation de l’unité d’enseignement repose sur deux modalités :

• une évaluation continue certificative des travaux pratiques (4/20, soit 20 % de la note finale) : les rapports des séances de laboratoire sont évalués selon une grille prédéfinie. Les travaux pratiques ne font pas l’objet de questions spécifiques lors de l’examen écrit ;
• un examen écrit en session (16/20, soit 80 % de la note finale) comprenant des questions exigeant des réponses précises et courtes, des développements théoriques et/ou la résolution de problèmes.

L’examen écrit constitue une évaluation unique portant sur l’ensemble de la matière enseignée. La note de l’examen sur 16 points est calculée sur la base de la somme des points obtenus aux différentes questions.
Les questions portant sur la matière enseignée par B. Stenuit représentent 11/16 points (55 % de la note finale) tandis que celles portant sur la matière enseignée par L.-A. Clerbaux représentent 5/16 points (25 % de la note finale).
La note finale de l’unité d’enseignement est calculée sur 20 points comme suit : 4/20 (20 %) pour les travaux pratiques et 16/20 (80 %) pour l’examen écrit.

Autres infos

Le cours ne fait appel à aucun support particulier qui serait payant et jugé obligatoire. L’ouvrage “Bacterial Metabolism (Gottschalk)” est conseillé à titre facultatif pour un apprentissage plus approfondi.

Ressources
en ligne

Les diaporamas et le manuel pour les séances de laboratoire sont disponibles sur la plate-forme Moodle de l'UCLouvain. 

Bibliographie

Gerhard Gottschalk. Bacterial Metabolism, Second Edition, 1986. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, https://doi.org/10.1007/978-1-4612-1072-6

Support de cours

• Bacterial Metabolism (Gottschalk)

Faculté ou entité
en charge

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