Génétique et Epigénétique Moléculaires

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Cours Pasteur

Génétique et Epigénétique Moléculaires

2019-2020

Transposon de sauge (BA, Paris 2017)

4 novembre – 16 décembre 2019

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Génétique et Epigénétique Moléculaires

Année universitaire 2019 - 2020

Directeur.rices du cours

Dr Benoît ARCANGIOLI, Institut Pasteur Pr Thomas BOURGERON, Institut Pasteur

Pr Michelle DEBATISSE-BUTTIN, Institut Gustave Roussy

Cheffe de travaux

Dr Sophie BACHELLIER-BASSI, Institut Pasteur

Responsable représentante l’Institut Curie

Dr Irena DRASKOVIC, Institut Curie

CENTRE D’ENSEIGNEMENT DE L’INSTITUT PASTEUR

Conférences : Salle Titan (6)

25, rue du Dr Roux 75015 Paris Cedex

Travaux pratiques :

Pavillon Louis Martin (bâtiment 09) - RdC 28, rue du Dr Roux 75015 Paris Cedex

INSTITUT CURIE 26, rue d’Ulm 75005 Paris

Conférences :

Amphithéâtre Marie Curie, 1 rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris Amphithéâtre Antoine Lacassagne, 26 rue d’Ulm, 75005 Paris Amphithéâtre BDD, 11 rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris

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Synopsis du cours de Génétique et Epigénétique Moléculaires (GEM) Le cours de Génétique et Epigénétique Moléculaires a pour objectif d’approfondir les aspects techniques et conceptuels de la recherche en génétique et épigénétique. Il se déroule sur six à sept semaines, à l’Institut Pasteur de Paris avec trois demi-journées à l’Institut Curie à Paris. La plupart des cours sont en français, certains seront en anglais. Les cours théoriques abordent les questions d’organisation et d’expression des génomes eucaryotes ainsi que les mécanismes moléculaires et cellulaires responsables de l’intégrité du génome. Les processus en charge de la stabilité et l’instabilité génétique seront abordés d’un point de vue somatique et germinal. Les mécanismes génétiques et épigénétiques et leurs influences dans le développement normal/anormal des cellules seront décrits. L’accent sera mis sur l’organisation des chromosomes de la levure à l’homme et l’analyse des remaniements somatiques oncogéniques. A l’aide d’exemples nous aborderons comment la diversité génétique chez l’homme influence la vulnérabilité aux maladies. Des travaux dirigés sur l’analyse génétique (association et liaison) et sur l’architecture du génome (variation du nombre de copies) permettront d’apprécier la dimension quantitative de la recherche en génétique humaine. Les travaux pratiques seront l’occasion de développer trois approches expérimentales. Les sites fragiles communs sont principalement activés en présence d’un stress réplicatif. Après traitement de lymphocytes à faible dose d’un inhibiteur d’ADN polymérases (l’aphidicoline), nous analyserons la vitesse de fourches de réplication par peignage moléculaire et la fragilité du locus FRA3B sur chromosomes métaphasiques coloriés par hybridation in situ (FISH) en présence et en absence (siRNA) de la protéine de contrôle ATR (Western blot). Candida albicans est une levure commensale, mais également un pathogène opportuniste, particulièrement tolérant aux réarrangements de son génome. Nous étudierons les mécanismes impliqués dans le maintien de l’intégrité du génome en utilisant un système rapporteur de pertes d’hétérozygotie qui repose sur l’utilisation de deux marqueurs fluorescents. Nous trierons les cellules devenues monofluorescentes après un stress et analyserons les événements de réparations de l’ADN par SNP-RFLP. Chez la levure Schizosaccharomyces pombe, à l’aide de deux souches thermosensibles (cdc25 et cdc10), vous synchroniserez une population de levures et suivrez la cinétique des différentes phases du cycle cellulaire par comptage des cellules, DO600, observation au microscope du septum de division et du contenu en ADN par cytométrie de flux. Vous localiserez le site de fixation de la lysine spécifique déméthylase, Lsd1, au locus sexuel de S. pombe par une approche de chromatine immuno-précipitation (ChIP) suivie d’une analyse par PCR analytique et PCR quantitative.

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COURS DE GENETIQUE ET EPIGENETIQUE MOLECULAIRES 2019-2020

♦ 1ère Semaine ♦

TP : EXPRESSION DU SITE FRAGILE COMMUN FRA3B : ROLE DU CHECKPOINT ET DE LA VITESSE DE REPLICATION

sous la direction de Stéphane KOUNDRIOUKOFF, Irena DRASKOVIC, Guylène K’OUAS

TP : ETUDE DES MECANISMES REGULANT LES PERTES D’HETEROZYGOTIE CHEZ CANDIDA ALBICANS

sous la direction de Sophie BACHELLIER-BASSI, Timea MARTON, Mélanie LEGRAND et Guylène K’OUAS

Lundi 4 novembre

9h00-10h30 Inscription / Présentation

10h30-12h30 Cartographie de la réplication des génomes Olivier HYRIEN bactériens, archaéens et eukaryotes (E.N.S.– Génétique Moléculaire, Paris)

14h00-15h00 Présentation des TP SITE FRAGILE Stéphane KOUNDRIOUKOFF Expression du site fragile commun FRA3B : (IGR, Villejuif)

rôle du checkpoint et de la vitesse de réplication

15h00-18h00 TP SITE FRAGILE Jour 1 : Culture cellulaire et transfection

Mardi 5 novembre

10h00-12h00 Sites fragiles communs : Michelle DEBATISSE un mode d’instabilité déterminés de façon épigénétique (Institut Gustave Roussy)

13h00-18h00 TP SITE FRAGILE

Jour 2 : Traitement aphidicoline Marquage de la réplication par incorporation d’analogues de la thymidine et préparations des blocs d’ADN

Mercredi 6 novembre

9h00-18h00 TP SITE FRAGILE Jour 3 : Marquage de l’ADN au YOYO et digestion des blocs Traitement nocodazole et préparations des cellules Préparation des extraits totaux, migration et transfert des gels

Jeudi 7 novembre

9h00-10h00 TP PERTES HETEROZYGOTIE

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Jour 1 matin : Dilution des souches et induction

10h00-15h00 TP SITE FRAGILE Jour 4 : Ajout de la solution MES et stockage de l’ADN en solution

Etalements métaphasiques Immunodétection et révélation du western blot

15h30-17h00 Présentation des TP PERTES HETEROZYGOTIE Etude des mécanismes régulant les pertes Sophie BACHELLIER-BASSI d’hétérozygotie chez Candida albicans Timea MARTON et Mélanie LEGRAND

17h00-17h30 TP PERTES HETEROZYGOTIE Jour 1 après-midi : Mise en culture des souches

Vendredi 8 novembre

9h00-13h30 TP PERTES HETEROZYGOTIE Jour 2 matin : Dilutions - Inductions -Tri cellulaire

15h00-18h00 Genetic Recombination / Choreography of Rodney ROTHSTEIN the DNA damage response in budding yeast (Columbia University, New York, US)

18h00 Pot du cours

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♦ 2ème Semaine ♦

TP : ETUDE DES MECANISMES REGULANT LES PERTES D’HETEROZYGOTIE CHEZ CANDIDA ALBICANS

sous la direction de Sophie BACHELLIER-BASSI, Timea MARTON, Mélanie LEGRAND et Guylène K’OUAS

Mardi 12 novembre

9h00-12h00 TP PERTES HETEROZYGOTIE Jour 3 matin : Dilution des souches et étalement – Comptage – Mise en culture

14h00-17h00 Télomères, vieillissement et cancer Vincent GELI (IGC - CNRS, Marseille)

Mercredi 13 novembre

9h00-18h00 TP PERTES HETEROZYGOTIE Jour 4 : Extraction d’ADN génomique - PCR - Migration électrophorétique 1 12h00 Photo

Jeudi 14 novembre

9h00-18h00 TP PERTES HETEROZYGOTIE Jour 5 : Digestions enzymatiques, PCR - Migration électrophorétique, FACS

Vendredi 15 novembre

9h30-13h00 TP PERTES HETEROZYGOTIE Jour 6 : Gel, analyse, training, microscope

15h00-17h00 TP PERTES HETEROZYGOTIE : Présentation et Synthèse des résultats

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TP : ETUDE DU CYCLE CELLULAIRE CHEZ LA LEVURE SCHIZOSACCHAROMYCES POMBE A L’AIDE DE MUTANTS THERMOSENSIBLES

sous la direction de Benoît ARCANGIOLI, Claire DENIS, Guylène K’OUAS, Catherine SCHURRA, Stéfania FRANCESCONI

Lundi 18 novembre

Institut Curie Amphithéâtre Marie Curie, 1 rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris

9h15-11h15 Chromosome biology and Dynamics Emmanuelle FABRE (IUH, Paris)

11h30 Déjeuner - La Maison du Dim Sum, 4 rue des Fossés St Jacques, 75005 Paris 13h00-15h00 Insights on the 4D dynamics of microorganisms Romain KOSZUL genome (Institut Pasteur, Paris)

15h00 Pause café

15h15-17h15 Meiotic recombination: Breaking the genome Bernard de MASSY to save it! Molecular mechanism and implications (IGH, Montpellier) on genome evolution

Mardi 19 novembre

9h00-18h00 Présentation des TP CYCLE CELLULAIRE Stefania FRANCESCONI Etude du cycle cellulaire chez la levure Catherine SCHURRA Schizosaccharomyces pombe à l’aide de Guylène K’OUAS mutants thermosensibles

TP CYCLE CELLULAIRE Jour 1 matin : Synchronisation des mutants thermosensibles (26°C → 36°C)

Jour 1 après-midi : Suivi du retour dans le cycle cellulaire des mutants thermosensibles. Prélèvements d’échantillons pour Comptage, DO600, fixation, viabilité, observations au microscope des septa et du contenu en ADN, analyse par cytométrie de flux.

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Institut Curie Amphithéâtre Antoine Lacassagne, 26 rue d’Ulm, 75005 Paris

10h00-12h00 Mutational landscape in healthy and tumor cells Alain NICOLAS (Institut Curie, Paris)

12h00 Déjeuner – Chez Marie, Institut Curie, 12 rue Lhomond, 75005 Paris

Amphithéâtre Marie Curie, 1 rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris

14h00 -17h00 Mouse models to understand p53 functions Franck TOLEDO and regulation (Institut Curie, Paris)

Jeudi 21 novembre

9h00-11h00 TP CYCLE CELLULAIRE Jour 2 matin: Présentation des résultats

Observation au microscope des septa et du contenu en ADN par coloration au DAPI et au calcofluor

14h00-16h00 Stem Cells in Development and Regeneration Shahragim TAJBAKHSH (Institut Pasteur, Paris)

16h30-18h30 TP CYCLE CELLULAIRE Jour 2 après-midi : Passage des cellules au FACS


Matin à l’Institut Curie Amphithéâtre BDD, 11 rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris

9h30-11h30 Conformation et Ségrégation du Frédéric BOCCARD chromosome bactérien (IBIC, Gif-sur-Yvette)

14h00-16h00 TP CYCLE CELLULAIRE Stefania FRANCESCONI Analyse des résultats 16h00-17h00 TP CYCLE CELLULAIRE Stefania FRANCESCONI Synthèse

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♦ 4ème Semaine

TP : ETUDE PAR IMMUNOPRECIPITATION DE LA CHROMATINE DE LA PROTEINE Lsd1 (lysine spécifique déméthylase) AU LOCUS SEXUEL DE LA LEVURE S. POMBE

sous la direction de Benoît ARCANGIOLI, Claire DENIS, Guylène K’OUAS et Catherine SCHURRA

Lundi 25 novembre

9h00-18h00 TP CHROMATINE Jour 1 matin : RNAse pour le FACS Comptage des colonies, Observation DAPI, Fixation Fixation PFA - Cassage - Sonication - Clarification et IP

Présentation des TP CHROMATINE Etude par immunoprécipitation de la chromatine de la protéine Lsd1 au locus sexuel de la levure S. pombe

TP CHROMATINE Jour 1 après-midi : Lavage élution, Réversion 65°C la nuit

Mardi 26 novembre

9h00 -13h00 TP CHROMATINE Jour 2 matin : Protéase K, QIAquick – extraction 14h00-16h00 Réparation par excision de nucléotides :

Mécanismes Moléculaires Alain SARASIN et maladies génétiques associées (Institut Gustave Roussy, Paris)

16h00-18h00 TP CHROMATINE Jour 2 après-midi : PCR WCE


9h00-18h00 TP CHROMATINE Jour 3 : PCR WCE - gel d’agarose PCR IP - gel d’agarose Préparation des plaques qPCR et qPCR1

Introduction qPCR Catherine SCHURRA (Institut Pasteur, Paris)

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Jeudi 28 novembre

9h00-18h00 TP CHROMATINE Jour 4 : Préparation des plaques qPCR2 Analyse des qPCRs


9h00-12h00 TP CHROMATINE Jour 5 : Bilan et discussion

14h00-16h00 Spatio-temporal coordination of entry and progression Olivier GAVET into mitosis (Institut Gustave Roussy, Paris)

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GENETIQUE HUMAINE sous la direction du Prof Thomas BOURGERON


sous la direction de Stéphane KOUNDRIOUKOFF, Irena DRASKOVIC, Guylène K’OUAS

Lundi 02 Décembre

9h30-12h30 Théorie des graphes et maladies humaines Guillaume DUMAS (Institut Pasteur, Paris)

14h00-17h00 De la génétique quantitative à Mendel Thomas ROLLAND des maladies humaines (CNRS, Paris)

Mardi 03 Décembre

9h30-12h30 Architecture génétique des maladies humaines I : Claire LEBLOND-MANRY SNVs avec Snippeep Freddy CLIQUET (Université Paris Diderot, Paris)

14h00-17h00 La génétique des traits complexes : Thomas BOURGERON l’exemple de l’autisme (Partie 1) (Institut Pasteur, Paris)

Mercredi 04 Décembre

9h30-12h30 La génétique des traits complexes : Thomas BOURGERON l’exemple de l’autisme (Partie 2) (Institut Pasteur, Paris)

14h00-17h00 Architecture génétique des maladies humaines II : Claire LEBLOND-MANRY SNVs avec Gravity Freddy CLIQUET (Université Paris Diderot, Paris)

Jeudi 05 Décembre

9h30-12h30 Architecture génétique des maladies humaines III : Claire LEBLOND-MANRY SNVs avec Gravity Freddy CLIQUET (Université Paris Diderot, Paris)

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14h00-17h00 Architecture génétique des maladies humaines IV : Claire LEBLOND-MANRY SNVs avec Gravity Freddy CLIQUET (Université Paris Diderot, Paris)

Vendredi 06 décembre

Matin à l’Institut Curie Amphithéâtre Marie Curie, 1 rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris

9h00-11h00 Les AND polymerases dans le programme Jean-Sebastien HOFFMANN de replication du génome humain (Université de Toulouse, Toulouse)

13h00-18h00 TP SITE FRAGILE Jour 5 : Peignage de l’ADN Hybridations des BACs sur les étalements métaphasiques Stockage des lames du peignage à -20°C

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♦ 6 ème Semaine ♦


sous la direction de Stéphane KOUNDRIOUKOFF, Irena DRASKOVIC, Guylène K’OUAS et Catherine SCHURRA

Lundi 09 décembre

9h00-18h00 TP SITE FRAGILE Jour 6 : Immunodétection

Mardi 10 décembre

9h00-16h00 ORAL Etudiants Jury : Benoît ARCANGIOLI, Thomas BOURGERON, Sophie BACHELLIER-BASSI, Irena DRASKOVIC et Stéphane KOUNDRIOUKOFF 16h00-18h00 TP SITE FRAGILE Jour 7: Observation des lames

Mercredi 11 décembre

9h00-18h00 TP SITE FRAGILE Jour 8 : Observation des lames

Jeudi 12 décembre

9h00-18h00 TP SITE FRAGILE Jour 9 : Analyse personnelle des Résultats

Vendredi 13 décembre

Institut Curie Amphithéâtre Antoine Lacassagne, 26 rue d’Ulm, 75005 Paris

9h00-11h00 Translational Challenges in uveal melanoma Sergio ROMAN-ROMAN A genomics perspective (Institut Curie, Paris)

11h00 Pause café

11h15-13h00 Bases moléculaires de la programmation Saadi KHOCHBIN du génome mâle (IAB, La tronche, Grenoble )

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13h00 Déjeuner avec les étudiants

15h00-17h00 TP SITE FRAGILE Stéphane KOUNDRIOUKOFF Bilan et synthèse Irena DRASKOVIC

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♦ 7 ème Semaine ♦

Lundi 16 décembre

9h00-12h00 Examen écrit

L’examen du cours « Génétique et épigénétique moléculaires » se compose de 2 parties :

- un rapport de Travaux Pratiques, noté sur 20 - un examen écrit, noté sur 20

12h00 Déjeuner de clôture

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Coordonnées des Intervenant.es

CO-DIRECTEUR.RICES DU COURS M. ARCANGIOLI Benoît Email [email protected] Unité Dynamique du génome Institut Pasteur 25/28, rue du Dr Roux 75724 Paris Cedex 15, France M. BOURGERON Thomas Email [email protected] Unité Génétique humaine et fonctions cognitives Institut Pasteur 25/28, rue du Dr Roux 75724 Paris Cedex 15, France Mme DEBATISSE-BUTTIN Michelle Email [email protected] Stabilité génétique et oncogenèse, UMR8200 Institut Gustave Roussy 114, rue Edouard-Vaillant 94805 Villejuif, France

CHEFFE DE TRAVAUX Mme BACHELLIER-BASSI Sophie Email [email protected] Unité Biologie & pathogénicité fongiques Institut Pasteur 25/28, rue du Dr Roux 75724 Paris Cedex 15, France

REPRESENTANT.ES INSTITUT CURIE ET INSTITUT GUSTAVE ROUSSY Mme DRASKOVIC Irena Email [email protected] UMR 3244 IC / SU / CNRS Institut Curie 26, rue d'Ulm 75248 Paris Cedex 05, France

M. Stéphane KOUNDRIOUKOFF Email [email protected]

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Institut Gustave Roussy 114, rue Edouard-Vaillant 94805 Villejuif, France

CONTACTS ADMINISTRATION INSTITUT PASTEUR

Centre d’Enseignement – 28 rue du Docteur Roux Inès ALOBOUE Bâtiment 06 – RDC bas module 3 Tél : +33 (0)1 86 46 75 85 Email : [email protected] Scolarité – 28 rue du Dr Roux Céline CORBIN Bâtiment 13 - Salle Saint-Joseph de Cluny Tel : +33 (0)1 40 61 33 62 Email : [email protected]

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CONTACTS ADMINISTRATION INSTITUT CURIE

Cellule d’Enseignement : Mme Vilhena Joau Miguel Institut Curie - Centre de Recherche Responsable Gestion Enseignement 25, rue d'Ulm - 75248 Paris Cedex 05 Tél : 01 56 24 63 10 Email : [email protected] enseignement.curie.fr Gestionnaire des conférences à Curie : Marie-France Lavigne Assistante - Gestionnaire de l'UMR 3244 Institut Curie - Centre de Recherche 26, Rue d'Ulm - 75248 Paris cedex 05 Tél : + 33 (0) 1 56 24 66 72 Email : [email protected]

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mailto:[email protected]



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CONFERENCIERS M. BOCCARD Frédéric Email [email protected] Institut de Biologie Intégrative de la Cellule Gif-sur-Yvette, France M. CLIQUET Freddy Email [email protected] Unité de Génétique humaine et fonctions cognitives Institut Pasteur Paris, France M. DUMAS Guillaume Email [email protected] Unité de Génétique humaine et fonctions cognitives Institut Pasteur Paris, France Mme FABRE Emmanuelle Email [email protected] Institut Universitaire d’Hématologie Hôpital Saint-Louis Paris, France M. GAVET Olivier Email [email protected] Division cellulaire et stabilité génomique Institut Gustave Roussy Villejuif, France M. GELI Vincent Email [email protected] Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille U1068 - UMR7258 - Institut Paoli-Calmettes Aix-Marseille Université Marseille, France M. HYRIEN Olivier Email [email protected] Institut de Biologie de l'Ecole Normale Supérieure Génomique fonctionnelle, UMR8197 - U1024 Paris, France M. KOSZUL Romain Email [email protected] Unité de Génétique des génomes Institut Pasteur Paris, France


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Mme LEBLOND-MANRY Claire Email [email protected] Unité de Génétique humaine et fonctions cognitives Institut Pasteur Paris, France M. DE MASSY Bernard Email [email protected] Département Dynamique du génome, UMR1142 Institut de Génétique Humaine Montpellier, France M. NICOLAS Alain Email [email protected] UMR3244 – SU – PSL Institut Curie Paris, France M. ROLLAND Thomas Email [email protected] Unité de Génétique humaine et fonctions cognitives Institut Pasteur Paris, France M. ROMAN-ROMAN Sergio Email [email protected] Département de Recherche translationnelle Institut Curie Paris, France M. ROTHSTEIN Rodney Email [email protected] Department of Genetics and Development Columbia University Medical Center New York, USA M. SARASIN Alain Email [email protected] UMR8200, CNRS Institut Gustave Roussy Villejuif, France M. TAJBAKHSH Shahragim Email [email protected] Unité Cellules souches & développement Institut Pasteur Paris, France M. TOLEDO Franck Email [email protected] UMR3244 – SU – PSL Institut Curie Paris, France

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TRAVAUX PRATIQUES

Mme DENIS Claire Email [email protected] Unité Dynamique du génome Institut Pasteur Paris, France Mme DRASKOVIC Irena Email [email protected] UMR3244 – SU – PSL Institut Curie Paris, France Mme MARTON Timea Email [email protected] Unité Biologie & pathogénicité fongiques Institut Pasteur Paris, France Mme K'OUAS Guylène Email [email protected] Centre d'Enseignement Institut Pasteur Paris, France M. KOUNDRIOUKOFF Stéphane Email [email protected] Stabilité génétique et oncogenèse, UMR8200 Institut Gustave Roussy Villejuif, France Mme LEGRAND Mélanie Email [email protected] Unité Biologie & pathogénicité fongiques Institut Pasteur Paris, France Mme SCHURRA Catherine Email [email protected] Unité Dynamique du génome Institut Pasteur Paris, France

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Documents

Génétique et Epigénétique Moléculaires