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

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

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

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

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)

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

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

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

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, …

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

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

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

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

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)

GENOME à l’Ecole Merci pour vos suggestions !