Poitiers

Les grandes avancées et enjeux de la biologie du XXIème siècle 

Imagerie du cortex cérébral de souris par la technique de Brainbow révélant la complexité des circuits neuronaux et leur interconnexion (photo Inserm / Stéphane Fouquet).

Les avancées majeures réalisées ces 20 dernières années dans la connaissance du vivant ont littéralement bouleversé notre vision du monde biologique, allant de l’échelle de la molécule à celle de l’écosystème. Par quelques exemples tirés notamment du livre « Etonnant vivant », cette intervention illustrera l’émerveillement qui découle de ces découvertes et pourquoi le XXIe siècle s’annonce comme une révolution dans les sciences du vivant.

 Nombre de participants : 18 à 21 enseignants

 Conférencier

Thierry Gaude est spécialiste en biologie de la reproduction chez les plantes à fleurs. Après des études en biologie et biochimie à l’Université de Lyon, il a été recruté au CNRS en 1983 puis a rejoint l’École Normale Supérieure de Lyon en 1992 où il a développé une équipe de recherche travaillant sur les systèmes limitant les croisements consanguins chez les plantes. Ses travaux ont été récompensés par le Prix Leconte de l’Académie des Sciences en 2001, lauréat des « Avancées majeures en biologie française » en 2007 ; il est membre EMBO depuis 2008.

Interactions des microorganismes entre eux et avec leurs hôtes

Sur la planète il est probable que tout organisme a, pendant tout ou partie de son cycle de vie, des interactions avec des microorganismes. L’ubiquité et la diversité de ces symbioses ou « interactions durables », qu’elles soient conflictuelles ou mutualistes, confirment leur rôle essentiel dans l’évolution et l’adaptation des espèces. Ces interactions sont également fondamentales au fonctionnement et à la stabilité des écosystèmes car elles participent à l’adaptation des populations hôtes, notamment dans le contexte des changements climatiques. C’est pourquoi, les membres d’EBI cherchent à comprendre les interactions entre espèces hôtes, microorganismes et facteurs du milieu.

Conférencier

Jean-Marc Berjeaud

 Les moteurs de la macroévolution : rôle des interactions biotiques et registre fossile

Le climat est souvent considéré comme le moteur principal de l’évolution biologique du vivant sur le très long terme. Les interactions entre organismes sont pourtant centrales au fonctionnement des écosystèmes, et si elles sont peu considérées en macroévolution, c’est surtout parce qu’elles se fossilisent peu et mal. Cette question sera abordée à travers l’exemple du registre fossile plio-pléistocène d’un site du grand rift d’Afrique orientale.

Conférencier

Jean-Renaud Boisserie

Le comportement humain : à la frontière entre la biologie et les sciences humaines

Bien que la psychologie soit souvent considérée comme une « science humaine », la recherche en psychologie cognitive, basée sur l’expérimentation, fonctionne comme la recherche en biologie. En effet, le comportement humain est déterminé par le fonctionnement du cerveau, et les travaux de recherche en psychologie font souvent appel à des techniques d’observation du fonctionnement cérébral issues des neurosciences. La conférence montrera comment ces techniques peuvent être utilisées pour comprendre les comportements humains typiques, mais aussi pathologiques, en lien notamment avec la neurologie et la psychiatrie.

Conférencier

Nicolas Vibert

La biomembrane et les canaux ioniques : interface des cellules avec leur environnement

La biomembrane délimite le milieu intérieur d’une cellule et régule ses échanges avec son microenvironnement. Enchâssés dans la biomembrane, les canaux ioniques sont des protéines spécialisées dans le transport d’ions. Ceux-ci génèrent des signaux essentiels à l’activité des cellules. Dans les cellules cardiaques, ils contrôlent les battements du cœur. Leur rôle dans des cellules capables de disséminer dans les organes fait l’objet d’études plus récentes. Ces travaux ont montré que certains canaux calciques confèrent à des cellules d’importantes capacités de migration et d’invasion et participent à l’auto-renouvèlement des cellules souches cancéreuses au sein des tumeurs.

Conférencier

Bruno Constantin

Le laboratoire en quelques mots

Ateliers

EBI

1.L’immunité chez les invertébrés

Par leur nombre et leur diversité, les arthropodes occupent une place essentielle dans tous les écosystèmes. Leur dispersion et leur survie dépend des systèmes de défense mis en œuvre pour lutter contre toute sorte de micro-organismes. Cet atelier propose d’étudier quelques réponses immunitaires (cellulaires et humorales) du cloporte commun, le crustacé terrestre Armadillidium vulgare qui, d’un point de vue immunitaire est un modèle d’intérêt. En effet, bien qu’étant en contact permanent avec les bactéries et autres pathogènes du sol, il présente une durée de vie relativement longue (environ 3 ans), ce qui sous-entend que son système immunitaire est d’une grande efficacité.

2. L’évolution biologique : histoire, concepts et applications : Mise en situation à l’aide de “serious game”

Les objectifs de cet atelier sont de comprendre la pensée évolutionniste au cours du temps mais surtout dans ses concepts et de saisir l’importance de son étude en biomimétique, en biologie de la conservation et même en innovation biomédicale.

Il s’agira d’une séquence « théorie-pratique » constituée d’une introduction de type conférence, suivie d’une mise en situation à l’aide d’un ou deux “serious games” : un 1er jeu utilisant des billes et des plateaux permettant de simuler l’effet du hasard sur l’évolution des populations et un 2e jeu avec des dessins à mémoriser et redessiner tout au long d’une chaine d’individu permettant d’illustrer les forces évolutives (mutation, migration, sélection …).

PALEVOPRIM

3.Paléobiologie des primates et visite des collections paléontologiques

Cet atelier est composé de deux parties.

Partie 1 : Paléobiologie des primates (durée 1h)
À partir des caractères des crânes, des dents et des membres d’espèces fossiles et actuelles, la première partie de cet atelier permettra de définir les principaux groupes de primates et de reconstruire les grandes phases de leur évolution. Il montrera tout l’intérêt d’une utilisation des représentants de cet ordre pour l’enseignement de l’évolution biologique.

Partie 2 : Collections paléontologiques de PALEVOPRIM (durée 1h)
Les vertébrés fossiles conservés par PALEVOPRIM documentent l’évolution des faunes régionales depuis le Mésozoïque, et notamment la transition entre l’Éocène et l’Oligocène. Riches d’environ 15 000 spécimens, ces collections uniques sont à la fois un outil de recherche et de formation en paléobiologie. La deuxième partie de cet atelier propose leur exploration et la découverte des crocodiles marins du seuil du Poitou, des entélodontes (« Terminator pigs ») et des carnivores à dents de sabre de Nouvelle-Aquitaine.

CeRCA

4.Indicateurs électrophysiologiques de la cognition

Cet atelier aura pour objectifs : (1) de comprendre les principes généraux de l’électromyographie (EMG), de l’électrocardiographie (ECG) et de l’électroencéphalographie (EEG) ; (2) d’expérimenter la mise en place des électrodes et l’acquisition des signaux électrophysiologiques ; et enfin (3) de comprendre l’intérêt de ces indicateurs dans l’étude des processus cognitifs. Les principales techniques abordées comprendront le fractionnement du temps de réaction à l’aide de l’EMG, la mesure de l’effort mental à l’aide de l’ECG et les potentiels liés à l’événement à l’aide de l’EEG.

STIM – 4CS

5.Imagerie en 3D et en couleur de cellules tumorales

La microscopie de fluorescence permet d’observer les cellules (grossissement x1000) et l’expression de protéines dont la présence est révélée grâce à l’utilisation d’anticorps spécifiques. En microscopie confocale, la résolution maximale est atteinte dans les 3 dimensions XYZ ce qui permet de localiser de manière très précise les protéines dans les différents compartiments de la cellule. Au cours de cet atelier, les participants assisteront à l’acquisition des images sur un modèle de cellules cancéreuses et l’observation grâce à un logiciel d’animation 3D