Les apports de la bio-informatique à nos connaissances actuelles
Depuis le début des années 2000 et le séquençage du génome humain, la bio-informatique est devenue une discipline à part entière au sein des biotechnologies en plein essor.
La bio-informatique est un axe de la recherche en biologie dans différents domaines comme la santé et l’agro-alimentaire. Elle permet en particulier la prévision de propriétés par une simulation numérique, la construction de molécules selon des critères spécifiques à la technologie utilisée, le traitement de données de masse, la représentation précise d’une molécule dans l’espace par sa structure tridimensionnelle.
Les exemples sont nombreux, comme le design d’amorces pour réaliser une PCR, l’alignement de séquences géniques ou peptidiques mettant en évidence des mutations, la réalisation d’études phylogénétiques. Plus récemment, l’identification de nouveaux épitopes candidats atteste de l’importance des analyses ou conceptions bio-informatiques lors d’une démarche scientifique menée dans un laboratoire à des fins diagnostiques ou de recherche.
L’initiation à la bio-informatique est ainsi une partie intégrante du programme de biochimie – biologie – biotechnologies en classe de terminale STL (partie L 4.1) :
- le suivi une procédure d’interrogation d’une base de données pour identifier une séquence nucléique ou protéique ou pour visualiser une biomolécule,
- la recherche d’un motif dans une séquence à l’aide d’un outil numérique adapté,
- l’utilisation d’un logiciel pour obtenir une séquence répondant aux critères expérimentaux,
- la modélisation d’un phénomène des biotechnologies en concevant un programme simple ou encore le traitement et l’exploitation des données expérimentales à l’aide du numérique.
Elle intervient aussi dans le programme de biologie et physiopathologie humaines en classe de terminale ST2S, notamment lors de l’étude des gènes et de la transmission de l’information génétique. Cet enseignement peut être approfondi, par la suite, par les étudiants de la section de techniciens supérieurs en biotechnologies plus spécifiquement mais dans les autres STS de biologie appliquée, en CPGE TB, en école d’ingénieur et dans les diplômes universitaires de biologie tels que le BUT génie biologique option bio-informatique.
Ressources et outils
Pour se former
Le cours en ligne « MOOC - Introduction à la bio-Informatique et à la médecine génomique », à destination principale des professionnels de santé, propose des modules de découverte de bio-informatique complétés par des modules plus avancés sur la génomique médicale.
Une sélection de ressources pédagogiques en biotechnologies autour de la bio-informatique ou utilisant des outils bio-informatiques
Académie d’Aix-Marseille
- Procédure d’interrogation d’une base de données pour visualiser une biomolécule
- Présentation et prise en main de l’outil d’alignement et de recherche de motifs conservés dans les séquences, BLAST
- Prise en main de l’outil de réalisation d’une digestion virtuelle et de l’établissement d’un profil de restriction et d’un profil électrophorétique, Serial cloner
- Réalisation d’un clonage virtuel avec le logiciel Serial cloner
- Scénario pédagogique, en classe inversée, portant sur les origines de la drépanocytose et proposant, notamment, l’utilisation des logiciels de modélisation moléculaire (RasTop) et de comparaison de séquences (Anagène)
Académie de Bordeaux
Académie de Créteil
Académie de Grenoble
Académie de Poitiers
- TraAM MOOC enzymologie
- TraAM Les apports de la bio-informatique dans la production de biocarburants de 2e génération
- Jeux sérieux : le repliement des protéines avec « Fold it »
Académie de Rouen
Académie de Versailles
- Scénario pédagogique portant sur la thématique « du gène à la protéine CCR5 : origine de l’immunité naturelle contre le VIH » en classe de première STL utilisant notamment les outils LabXchange et EMBOSS Needle
- Scénario pédagogique - Analyse bio-informatique de séquences d’ADN
- Scénario pédagogique contenant des activités bio-informatiques de recherche autour de la connexine 43
- Scénario pédagogique portant sur l’alignement de séquences et l’établissement d’un arbre phylogénétique, sur les pas de la bête du Gévaudan
