GENOME à l’Ecole Réunion des IA-IPR de SVT – 6 octobre 2010

1. GENOME à l’Ecole Réunion des IA-IPR de SVT – 6 octobre 2010

2. GENOME à l’Ecole • Un projet : explorer la diversité génétique du vivant… au lycée et en classe préparatoire • Un contexte porteur : • Année mondiale de la biodiversité • Réforme du lycée : enseignements d’exploration, accompagnement personnalisé • A l’initiative de l’inspection générale des sciences de la Vie et de la Terre

3. GENOME à l’Ecole - Un plan d’équipement sur le modèle de METEO et SISMO à l’Ecole :

4. GENOME à l’Ecole - Un plan d’équipement sur le modèle de METEO et SISMO à l’Ecole : - Un comité scientifique pilote le projet - Appel à proposition pour sélection de projets pédagogiquement innovants • Dotation de matériel de qualité professionnelle : les données pourront être versées dans les bases de données publiques

5. GENOME à l’Ecole • - Des partenariats ambitieux • Une convention avec le Centre National de Séquençage (Genoscope) pour le travail de séquençage. • Une convention avec le réseau des Ecoles de l’ADN (fourniture de kits et formation des équipes)

6. GENOME à l’Ecole • - Différentes possibilités pour déployer l’action • En lien avec les nouveaux programmes du lycée : • Biodiversité, diversité allélique en seconde • Enseignements d’exploration en seconde • Santé et diversité génétique en première S • Dans le cadre des deux heures d’accompagnement personnalisé • Dans le cadre d’un TPE en première. • Dans le cadre d’un atelier scientifique et technique

7. GENOME à l’Ecole • - Un équipement pour travailler sur l’ADN • Du petit matériel d’un laboratoire de biologie moléculaire : micropipettes, enzymes, microcentrifugeuse • Un thermocycleur pour des réactions d’amplification par PCR • Service de séquençage et synthèse d’oligonucléotides bon marché • Un kit d’extraction de l’ADN, pour faire travailler les élèves sur leur propres échantillons

8. GENOME à l’Ecole • - Une mise en œuvre à la rentrée 2011 • Appel à proposition fin 2010 (corr. acad.) • Sélection de 10 équipes enseignantes sur la qualité du dossier début 2011 • Stage de formation de 3 jours à l’école de l’ADN en juin 2011 • Dotation des établissements en septembre 2011

9. GENOME à l’Ecole • - Des possibilités multiples • Inventaire de la biodiversité spécifique par « barcoding ». • Caractérisation de la diversité microbienne non cultivable (métagénomique) • Etude de la diversité génétique pour des variétés anciennes d’intérêt agronomique, des essences forestières, etc. • « Police scientifique » • Programmes de reproduction en captivité • Analyse qualité, état sanitaire, …

10. GENOME à l’Ecole • - Des outils pour l’exploitation des séquences • Une base de données pour recueillir les données produites (séquence, polymorphisme) • Des outils logiciels adaptés aux lycéens, à développer avec l’INRP • Des tutoriels pour l’utilisation de logiciels libres du monde de la recherche, de portails de génomique • Un partenariat avec le projet « Annotathon » pour l’annotation et la comparaison des séquences

11. GENOME à l’Ecole Un objet d’étude commun : le peuplier • Des activités calibrées pour une prise en main rapide et un travail en réseau • Des espèces ubiquitaires, d’intérêt économique • Un génome séquencé en 2006 (P. trichocarpa), de nombreux marqueurs disponibles (485 Mb, 45 000 gènes, 324,000 EST) • Des échanges de gènes entre les populations sauvages et un compartiment cultivé clonal • Des problèmes environnementaux: préservation des ripisylves, fragmentation des populations, érosion de la diversité génétique, pollution génétique, sensibilité aux maladies, réchauffement climatique

12. Le peuplier noir GENOME à l’Ecole Diversité allélique chez le peuplier noir, introgression à partir du peuplier d’Italie • Amplification de : • Gènes • Régions intergéniques • Microsatellites • RFLP • pour mise en évidence de : • Hétérozygotie • Diversité intra-populationnelle • Diversité inter-populationnelle • Diversité spécifique • Ouverture possible sur la phénologie

13. Marqueurs GENOME à l’Ecole Le projet peuplier, en pratique : • Protocole précis pour le prélèvement • Extraction d’ADN par les élèves • Amplification avec les amorces prêtées par l’INRA-URGV (P. Faivre Rampant, M. Caboche) • Séquençage ou séparation des produits de PCR sur gel (pour microsatellites) • Bases de données, alignements de séquences, cartes

14. GENOME à l’Ecole • Autres pistes : • Diversité allélique de variétés anciennes de fruitiers • Travail sur la betterave et son parent sauvage (Beta maritima) • Dynamique des populations de chênes • Effet de l’isolement : dérive génétique dans des populations d’arabette isolées par le remembrement • Mise en évidence d’une barrière géographique (spéciation allopatrique) • Lois de Hardy Weinberg chez l’escargot des jardins (caractères mendéliens de la coloration)

15. GENOME à l’Ecole Merci pour vos suggestions !