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 :

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

GENOME 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’EcoleUn 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 intergéniquesMicrosatellitesRFLP

• pour mise en évidence de :Hétérozygotie Diversité intra-populationnelleDiversité inter-populationnelleDiversité spécifiqueOuverture 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 !