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Documents et ressources pour se former à la biologie synthétique

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Etant donné le rapport étroit entre biologie synthétique et biologie systémique, les cours et documents portent forcemment sur les deux domaines. Ce qui est plus spécifique à la biologie synthétique est lié aux techniques d'assemblage et d'expérimentation ( mais ceci est très proche de la biologie moléculaires), et aux questions de librairies de composants et d'abstractions.

On va proposer ici un classement dans quelques catégories.

Biologie Synthétique, généralités

Synthetic Biology Courses Taught by SynBERC Faculty

Liste des cours dans le consortium SynBERC qui réunit notamment Berkley, UCSF, Harvard

Attach:coursSYNBERC.pdf

Implications and Applications of Synthetic Biology

Lien vers la page d'accueil du cours

Cours à l'Université de Californie Berkeley de Jay Keasling, avec la participation de la plupart des noms américins dans le domaine.que le club de biologie systémique et synthétique de Paris.

Pas de support de cours particulier à voir sur le net ou à télécharger, mais un plan d'étude accompagné par les liens vers des documents et articles correspondants. Les étudiants participants à ce cours doivent outre le travail sur les articles réaliser un projet lié à la biologie synthétique sous forme d'une étude qui peut avoir trois orientations: scientifique/technologique, sociologique/politique, business. Le lien du cours présente pour chaque orientation un ensemble de questions qui peuvent-être traité.

Lien intéressant pour concevoir un cours sur la biologie synthétique etavoir un plan d'étude. Intéressante aussi la mise en perspective pour des application et la prise en compte dans l'enseignement des questions sociétales et business.

Synthetic Biology Nanocourse/2007

Lien vers la page d'accueil du cours

Cours à Harvard de George Church, avec William Shih et Pamela Silver.

Ce cours introduit les différentes stratégies d'ingénierie de systèmes cellulaires et moléculaires et explore des applications actuelles et futures pour la biologie synthétique. Cours basé aussi sur une démarche par projets d'étudiants.

Pas de support de cours particulier, mais un plan de cours avec liste avec liens des références d'articles correspondant à chaque séance. Liste très complète.

Introduction à la biologie synthétique, histoire, applications actuelles et directions futures, par Drew Endy

Lien vers le Power-point.

Les cours Biological engineering du MIT par Drew Endy et Paul Matsudaira sont téléchargeables (vidée) sur iTunes ! Attach:Bioengineering.jpeg

Liens pour ouvrir la page sur iTunes

BioBricks - Definition d'une BioBrick, PoPs and RiPs, par Drew Endy

Lien vers le Powerpoint

Video du cours d'introduction au MIT à l'ingénierie Biologique par Drew Endy

(:youtube UxdUvyBtfXY:)

Intéressant d'entendre et voir Drew Endy, mais la vidéo souffre du fait que l'on ne voit pas les schémas ni certaines projections ! Des limites de la diffusion par internet...

La liste de toutes les vidéos de cette série de cours est ici.

Introduction to Synthetic Biology - Imperial College London

Lien vers la page du cours sur OpenWetWare

Instructeurs: Geoff Baldwin, Richard Kitney, Paul Freemont, Robert Endres, Sivaramesh Wigneshweraraj, Kirsten Jensen, Duo Lu et Vincent Rouilly

Cours complet sur la biologie synthétique avec de la très bonne documentation en ligne.

Formation continue en Biologie Synthétique au MIT

Vers un plan d'un cours de formation continue au MIT

Et une section pratique excellente pour introduire la modélisation de dynamiques de circuits (par equations différentielles).

Techniques de laboratoire

OpenWetWare

Sous forme d'un wiki, OpenWetWare est une initiative pour promouvoir et aider le partage d 'informations, savoir-faire et connaissances parmis les chercheurs et les groupes travaillant en biologie et ingénierie biologique.

On y trouve les pages web de plusieurs groupes de point en bioloige synthétique (par exemple D. Endy), de nombreux cours de biologie moléculaire, techniques de laboratoire, biologie systémique, etc... et des protocoles de biologie moléculaire.

Une source très importante et ouverte d'informations dans le domaine.

Lien vers OpenWetWare

Laboratory Fundamentals of Synthetic Biology, Berkeley

Lien vers la page du cours

Cours de l'Université de Berkeley d'introduction à la biologie moléculaire et aux techniques de laboratoire.

Sur le site essentiellement un plan de cours et une liste bibliographique. La partie expérimentale du cours vise à l'assemblage et à la mesure d'une biobrick, ainsi que la réalisation d'un système composite.

Quelques pdfs de sujets de TP : BioBrick Discovery and Creation Technique

  • PCRing New Parts Attach:PCR_new_parts_Berkeley_TP.pdf
  • Cloning your new Part into A BioBrick Vector Attach:Cloning_part_into_Bio_brick_Berkeley_TP.pdf

Laboratory Fundamentals of Biological Engineering, MIT

Lien vers la page du cours

Cours de Angela Belcher, Drew Endy, Bevin Engelward, Natalie Kuldell, Neal Lerner

Useful and fun introduction to experiments and techniques in biological engineering

Ce cours a un support de cours très étendu sur ses pages web avec plusieurs travaux pratiques bien détaillés. Une des meilleures introductions pratiques accessibles avec plusieurs modules. Le cours a lieu tous les semestres avec des instructeurs différents et un contenu qui varie. Les ressources sont disponibles sur openwetware classées par date. J'ai rassemblé ici une sélection de projets et de protocoles issus des différentes sessions:

Les pages précédentes contiennent des liens vers des notices pratiques pour les techniques de biologie moléculaires de bases, nécessaires par exemple dans le cadre de iGEM. En particulier il s'agit des protocoles pour:

Part Measurement and Characterization - Imperial College London

Synthetic Biology Wet Lab: Biological Part Characterisation

Introduction to Synthetic Biology 2008

Cours par l'Université de Valence pour des étudiants de Biotechnologie, Biologie, Biochimie, Chimie et ingénierie Mécanique et électrique

Instructeurs: Emilio Navarro, Arnau Montagud, Pedro Fernández de Córdoba and Javier Urchueguía

The aim of this course is diverse. First, is a way to organize the series of talks and lectures that we think should be taken by a given iGEM participant. Second, is a way to gather educational material focused on people that want to have a broader perspective of Synthetic Biology. Third, is a perfect starting point to whoever wants to take a step on this field.

Biologie systémique

Quantitative Approaches to Gene Regulatory Systems

Ecole d'été qui s'est tenue en juillet 2006 à l'Université de Californie de San Diego

Lien vers la page d'accueil

Toutes les présentations de l'école sont en ligne. Elles offrent une introduction remarquable à toutes les approches quantitatives de modélisation et d'analsye de systèmes de régulation génétiques. Les cours portent sur les modèles d'interaction protéines-ADN, les mécanismes de contrôle de la transcription, Les approches de calcul pour étudier la régulation génétique et son évolution, les méthodes d'identification des éléments de régulation, les fluctuations de l'expression génétique et la dynamique de petits circuits. Les noms des interventants sont prestigieux et les documents de qualité.

Une source très précieuse d'informations.

Quantitative Molecular Biology

Lien vers la page du cours

Cours de Terence Hwa à l'Université de Californie San Diego.

Un cours remarquable sur les approches physiques de la biologie moléculaire par un des chercheurs les plus remarquables sur le sujet. Une approche fondée rigoureusement sur la physique statistique et la thermodynamique.

Contenu du cours:

  • Introduction and overview: central dogma, gene regulation, genetic circuits
  • Molecular interaction: kinetics, equilibrium, cooperativity; protein-DNA interaction
  • Transcriptional control by activators and repressors; cooperativity and combinatorial control
  • Post-transcriptional control: attenuation, termination, and degradation
  • Integrated models of gene expression and genetic circuits
  • Growth physiology and metabolic control
  • Evolution of gene regulation

Pour chaque cours les diapos ou les notes manuscrites scannées sont en ligne, ainsi que le liens vers les articles de rechereche correspondants.

Une référence !

Systems Microbiology

Cours du MIT de Edward DeLong et David Schauer

This course covers introductory microbiology from a systems perspective, considering microbial diversity, population dynamics, and genomics. Emphasis is placed on the delicate balance between microbes and humans, and the changes that result in the emergence of infectious diseases and antimicrobial resistance. The case study approach covers such topics as vaccines, toxins, biodefense, and infections including Legionnaire’s disease, tuberculosis, Helicobacter pylori, and plague.

L'approche de ce cours est assez originale, biologie systémique avec microbiologie et études de cas. Les diapos sont complètes, dommage que les notes de cours soient courtes.

Lien vers l'intégralité des documents du cours (pdf)

Molecule and Cell Biophysics

Cours de Anjum Ansari and John F. Marko, de l'Université de l'Illinois Chicago

Lien vers les notes de cours en ligne

Cours très intéressant sur la biophysique des processus cellulaires qui aborde aussi les questions de modélisation.

This is an introductory course aimed at explaining biological phenomena inside the cell, in terms of the basic physical laws that govern biomolecular conformations and self-organization. The kinds of things that you will learn include

  • Physical properties - e.g. elasticity - of proteins, nucleic acids, and cell membranes
  • How those properties play a role in basic cell processes
  • Transport of materials inside cells - including the role of molecular `motors'
  • The kinds of experiments being developed to gain insight into these questions

If you are interested in knowing how to think about parts of cells in the language of physics - in other words from a mechanistic point of view - this course is for you.

Computational Systems Biology ETHZ

Lien vers la page du cours

Cours à l'ETH de Zürich de Jörg Stelling

Study of fundamental concepts, models and computational methods for the analysis of complex biological networks. Topics: Systems approaches in biology, biology and reaction network fundamentals, modeling and simulation approaches (topological, probabilistic, stoichiometric, qualitative, linear / nonlinear ODEs, stochastic), and systems analysis (complexity reduction, stability, identification). Objective

The aim of this course is to provide an introductory overview of mathematical and computational methods for the modeling, simulation and analysis of biological networks. Content

Biology has witnessed an unprecedented increase in experimental data and, correspondingly, an increased need for computational methods to analyze this data. The explosion of sequenced genomes, and subsequently, of bioinformatics methods for the storage, analysis and comparison of genetic sequences provides a prominent example. Recently, however, an additional area of research, captured by the label "Systems Biology", focuses on how networks, which are more than the mere sum of their parts' properties, establish biological functions. This is essentially a task of reverse engineering. The aim of this course is to provide an introductory overview of corresponding computational methods for the modeling, simulation and analysis of biological networks. We will start with an introduction into the basic units, functions and design principles that are relevant for biology at the level of individual cells. Making extensive use of example systems, the course will then focus on methods and algorithms that allow for the investigation of biological networks with increasing detail. These include

    * graph theoretical approaches for revealing large-scale network organization,
    * probabilistic (Bayesian) network representations,
    * structural network analysis based on reaction stoichiometries,
    * qualitative methods for dynamic modeling and simulation (Boolean and piece-wise linear approaches),
    * mechanistic modeling using ordinary differential equations (ODEs) and finally
    * stochastic simulation methods.

Nombreux liens sur la page web vers des documents et supports de cours qui ne sont pas librement accessibles.

Integrative Bioinformatics: Practical Kinetic Modeling of Biological Systems

lien vers le Livre en ligne par Bob Phair

Une introduction à la modélisation cinétique, écrite d'un point de vue biochimique. L'auteur a créé une société de conseil en biotechnologie BioInformatics Services (BIS) spécialisée en modélisation de systèmes biologiques.

  • Contents A Step-by-step Procedure for Model Development and Testing
  • Chapter 1 The Rationale for Kinetic Modeling
  • Chapter 2 Assembling Your Experimental Data
  • Chapter 3 Drawing a Rigorous Symbol and Arrow Diagram for Your System
  • Chapter 4 Converting Your System Diagram to Mathematics: The Central Importance of Rate Laws
  • Rate Laws for the Three Major Classes of Biological Processes:
  • Chapter 5 Writing Rate Laws for Molecular Interactions: Binding
  • Chapter 6 Writing Rate Laws for Chemical Reactions: Transformation
  • Chapter 7 Writing Rate Laws for Transport Processes: Translocation

FAQ sur la cinétique et la modélisation par le même auteur.

Ressources informatiques pour la simulation

De nombreux outils de calcul et de simulation sont disponibles pour des applications en biologie systémique et synthétique. La page suivant rassemble une liste de logiciels actuellement utilisables dans des travaux ainsi qu'une évocation de plusieurs projets d'outils prometteurs en développement.

Standards, Abstractions, Hiérarchies

Idées d'ingénieries appliquées à la biologie

Liens vers d'autres listes de cours

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Page last modified on September 11, 2009, at 04:38 PM