By using flipped classroom teaching strategy, students will gain knowledge in microbial ecology and ecotoxicology. Two other objectives are: 1/ to understand the importance of microorganisms in the ecosystems functioning (and therefore in the mineralization of organic matter and xenobiotics) and, 2/ to acquire/expand knowledge on microbial potential and risks in industrial and environmental fields.

Field trip to visit wastewater treatment plants is planned.

Par une pédagogie de cours inversés, les étudiants mobiliseront de connaissances en écologie et écotoxicologie microbienne. Deux autres objectifs sont : 1/ comprendre l'importance des microorganismes dans le fonctionnement des écosystèmes (et donc dans la minéralisation de la matière organique et des xénobiotiques) et, 2/ acquérir/élargir des connaissances sur le potentiel et les risques microbiens dans les domaines industriels et environnementaux.

 Une sortie sur le terrain pour visiter des stations de traitement des eaux usées est prévue.

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• Fonctionnement des génomes. Analyse fonctionnelle approfondie de l'expression génique : régulation de la transcription. Régulation chez les procaryotes : sporulation, quorum sensing.
• Conservation des génomes. Conservation de l'information génétique. Mécanisme de réplication, réparation de l'ADN, recombinaison.
• Evolution des génomes. Plasticité des génomes (pro- et eucaryotes) : éléments génétiques mobiles.

• Functioning of genomes: In-depth functional analysis of gene expression: regulation of transcription. Regulation in prokaryotes: sporulation, quorum sensing.
• Conservation of genomes: Conservation of genetic information. Mechanism of replication, DNA repair, recombination.
• Evolution of genomes: Plasticity of genomes (pro- and eukaryotes): mobile genetic elements.

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L’UE permet d’aborder les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans l’interaction des bactéries avec les métaux présents dans leurs environnements. Il est organisé en quatre grands chapitres :

Chapitre 1- Introduction aux différents métaux essentiels et toxiques pour les cellules.

Chapitre 2- Exemples de différentes techniques utilisées pour détecter les métaux dans les cellules et protéines.

Chapitre 3- Réponse moléculaire des bactéries aux métaux essentiels : exemples du fer et cuivre.

Chapitre 4- Réponse moléculaire des bactéries aux métaux toxiques : exemples du mercure et arsenic.

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• Introduction sur l’unité de mesure, la masse monoisotopique, les abondances isotopiques et la résolution spectrale
• Définition de la spectrométrie de masse moléculaire

Schémas de principe (source d’ionisation, analyseur, détecteur) ; origine et spécificité du signal et présentation des particularités des spectres de masse moléculaires (caractérisation des profils isotopiques multi-élémentaires, espèces multichargées, ions fragments et adduits)

• Les sources d’ionisation

Description des différents types d’ionisation; applications et préparation adaptée de l’échantillon 

• Sélection et séparation des espèces ionisées : principe de fonctionnement des analyseurs.

Importance de la génération du vide ; principe, spécificité et avantages des différents types d’analyseur (quadripolaire, à trappe ionique, à temps de vol, à secteur magnétique et à transformée de Fourier)    

• Analyse structurale des espèces ionisées par l’étude de leur fragmentation

Techniques de fragmentation; Principe de fonctionnement de la spectrométrie de masse par tandem (MS/MS, MSn) et présentation des analyseurs hybrides (Q-TOF, IT-FTICR…).

• Introduction to the unit of measurement, monoisotopic mass, isotopic abundances and spectral resolution
• Definition of molecular mass spectrometry

Description (ionization source, analyzer, detector); origin and specificity of the signal and presentation of the peculiarities of molecular mass spectra (characterization of multi-element isotopic profiles, multi-charged species, fragment ions and adducts)

• Sources of ionization

Description of the different types of ionization; applications and appropriate sample preparation

• Selection and separation of ionized species: operating principle of analyzers.

Importance of vacuum generation; principle, specificity and advantages of the different types of analyzer (quadripole, ion trap, time of flight, magnetic sector and Fourier transform)

• Structural analysis of ionized species by studying their fragmentation

Fragmentation techniques; Operating principle of tandem mass spectrometry (MS/MS, MSn) and presentation of hybrid analyzers (Q-TOF, IT-FTICR, etc.).

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• Notions d’écologie générale : processus écologiques fondamentaux, écologie des eaux courantes
• Pollution de l’eau : ressource, facteurs de dégradation, d’amélioration
• Surveillance des milieux aquatiques : les indicateurs biologiques ; les systèmes d’évaluation de la qualité des eaux en France 
• La prévision de l’impact : évaluation de risques
• Une sortie terrain (4h, prélèvement IBGN) et une séance d’exploitation en salle TP

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