M2-Microbiologie-Environnement - Santé

PrÉsentation gÉnÉrale

L’étude des microorganismes de l’environnement, leur rôle dans le fonctionnement des écosystèmes, leur impact en santé humaine et leur potentiel de valorisation biotechnologique est plus que jamais d’actualité. Les avancées technologiques récentes offrent aujourd’hui la possibilité d’aborder l’étude de ces microorganismes de manière très fine et ouvre le champ à de nouvelles investigations et à des applications industrielles. La thématique "Microbiologie-Environnement-Santé" (MES) vise à répondre aux demandes grandissantes des laboratoires académiques et des entreprises dans des domaines variés comme la recherche fondamentale, la valorisation des microorganismes dans l’industrie, les écotechnologies, l’évaluation du risque sanitaire dans l’environnement en général et dans les milieux aquatiques en particulier, le diagnostic environnemental, l’analyse de l’anthropisation des milieux … La thématique s’appuie sur des connaissances et des compétences dispensées en écologie microbienne, en écotoxicologie, en biochimie, en biologie moléculaire, en bioinformatique et en chimie.

La thématique MES bénéficie :

I) d’une complémentarité de compétences des enseignants chercheurs de Sorbonne Université et du Muséum National d’Histoire Naturelle dans le domaine de la microbiologie (incluant les microorganismes eucaryotes), de sa diversité et de son impact sur les écosystèmes (eau et sol principalement),

II) de l’utilisation de plateformes analytiques performantes à l’Observatoire Océanologique de Banyuls et au MNHN de Paris,

III) de l’intervention de professionnels dans le domaine de la valorisation de biomolécules microbiennes et l’évaluation du risque sanitaire dans l’environnement.

Mots-clÉs

microbiologie, environnement, bioremédiation, biodiversité, santé humaine, biotechnologie, valorisation, écotoxicologie, écologie chimique.

Organisation

Le premier semestre est composé de quatre unités d’enseignement obligatoires de 6 ECTS chacunese déroulant au MNHN de Paris et à l’Observatoire Océanologique de Banyuls (Sorbonne Université).A ces UE obligatoires s’ajoutent 6 ECTS d’UE d’ouverture à choisir dans une liste d’UE conseillées qui complètent des aspects peu explorés de la formation.
Les stages du second semestre se déroulent sur une durée maximale de six mois dans un laboratoire de recherche ou de R&D d’établissements publics à caractère scientifique et technologique (CNRS, INRA, IRSTEA, Universités, …), d’établissements publics à caractère administratif (ANSES, ONEMA, …) ou d’entreprises (EDF, Véolia, …).

Lien vers le site de la thématique MES

PrÉrequis 

Les étudiants inscrits en M1 dans la mention "Biologie moléculaire et cellulaire" de master à Sorbonne Université sont encouragés à suivre les UE d’orientation suivantes :

• Diversité et valorisation des écosystèmes microbiens (MU4BM167, 6 ECTS),
• Biotechnologie microbienne appliquée à l’environnement (MU4BM128, 6 ECTS)
• Suivre l’UE analyse scientifique (MU5BM618, 6 ECTS) "Biodiversité et écologie fonctionnelle des microorganismes" (MNHN, Paris).

UnitÉs d'enseignement

   UE analyse scientifique (MU5BM618, 6 ECTS) "Biodiversité et écologie fonctionnelle des microorganismes" (MNHN, Paris)

Cette unité d’enseignement a pour objectifs de présenter une vision globale des microorganismes sur les plans taxinomique, structural et écologique : archées, bactéries, cyanobactéries et grands phyla eucaryotes (e.g. protistes, champignons). Les cours porteront sur la diversité moléculaire et fonctionnelle de ces microorganismes ainsi que sur leurs rôles dans le fonctionnement des écosystèmes et les cycles bio-géochimiques à différentes échelles.
Cette UE sera évaluée au travers de la préparation et de la présentation d’une étude bibliographique à partir d’un thème proposé par l’équipe pédagogique et réalisée avec le soutien d’un tuteur.

   UE de spécialisation (MU5BM611, 6 ECTS) "Caractérisation, rôle et valorisation des molécules microbiennes" (MNHN, Paris)

Cette unité d’enseignement s’articule autour d’un volet "molécules microbiennes et applications" portant sur la diversité des métabolites secondaires d’origine microbienne (antibiotiques, peptides antimicrobiens, toxines) et sur le criblage et la valorisation de ces composés, et d'un volet "méthodes d’étude" dédié aux techniques d’isolement et de caractérisation structurale (méthodes chromatographiques, spectrométrie de masse résonance magnétique nucléaire). Les étudiants seront sensibilisés aux nombreuses voies de valorisation des molécules microbiennes (antibiotiques, thérapie anticancéreuse, biopesticides, …) avec des intervenants du monde industriel.

   UE de projet scientifique (MU5BM655, 6 ECTS) "Génomique environnementale et applications biotechnologiques" (Observatoire de Banyuls, Sorbonne Université)

Les approches récentes et à haut débit d'analyse de la diversité spécifique et fonctionnelle des microorganismes de l'environnement est au cœur de nombreux enjeux de recherches fondamentales et appliquées. Nous proposons de passer en revue ces outils, leurs méthodes d'applications et leurs intérêts pour comprendre la place des microorganismes dans leur environnement : pyroséquençage, métagénomique, approches bioinformatiques. Nous examinerons les perspectives d'applications biotechnologiques de ces outils : identification de nouveaux composés et de nouvelles voies métaboliques d'intérêt, valorisation industrielle (cosmétique, biofuels, médicaments, production d'énergie). Cet enseignement, organisé avec la participation de nombreux chercheurs du monde académique et du monde industriel, ouvre sur une large diversité de champs d’applications tant dans le domaine fondamental qu'appliqué.
Cette UE sera évaluée par la rédaction et la présentation d’un projet qui partira d’un questionnement scientifique sur l’identification, la production et la valorisation d’un produit biotechnologique.

   UE de spécialisation (MU5BM645, 6 ECTS) "Qualité des milieux aquatiques et risques microbiologiques" (Observatoire de Banyuls, Sorbonne Université)

Les milieux aquatiques sont soumis à la pression croissante des pollutions (microbiologiques et organiques) générés par les activités anthropiques. Ces pollutions peuvent avoir des conséquences lourdes sur la qualité écologique du système (eutrophisation), l’économie touristique (insalubrité, nuisances), les productions aquacoles (mortalités, interdiction de ventes), et sur la santé humaine (présence de microorganismes pathogènes ou prolifération d’algues toxiques). Cette unité d'enseignement aborde les thématiques de l’eutrophisation, la biodépollution et l’écotoxicologie microbienne, ainsi que la nature et l’identification des microorganismes pathogènes, opportunistes ou toxiques dans les milieux aquatiques. Les enseignements se feront en grande partie sous la forme d’ateliers pratiques consacrés notamment aux techniques d’étude de la dégradation de polluants, à la détection de microorganismes d’intérêt sanitaire par des méthodes innovantes, ainsi que quelques tests écotoxicologiques utilisant des microorganismes.

    UE d’ouverture (6 ECTS) :

Nous conseillons aux étudiants de choisir leurs UEs d’ouverture dans la liste suivante :
- "Physiologie intégrative des microorganismes" (MU5BM691, 6 ECTS) Sorbonne Université, Banyuls
- "Risques microbiologiques naturels ou provoqués" (MU5BM668, 6 ECTS) Sorbonne Université Paris
- "Production de protéines recombinantes" (MU4BM263, 3 ECTS) Sorbonne Université Paris
- "Comment valoriser la recherche et s'intégrer au sein des industries de santé ?" (MU5BM067, 6 ECTS) Sorbonne Université Paris
- "Ecotoxicologie" (MU5BM619, 6 ECTS) MNHN Paris".
- "Initiation aux méthodes d’édition du génome avec le système CRISPR/Cas9" (MU5BM071, 3 ECTS)
- "Valorisation des travaux de recherche & technologies du vivant" (MU5BM073, 3 ECTS) MNHN Paris

- Ateliers :
• "Transfert de gènes in vivo" (MU5BM083, 3 ECTS) Sorbonne Université Paris & MNHN Paris
• "Métabolites spécialisés d'origine microbienne "(MU5BM097, 3 ECTS) Sorbonne Université Paris & MNHN Paris
• "Vidéomicroscopie, microscopie confocale et imagerie numérique (MU5BM084, 3 ECTS) Sorbonne Université Paris & MNHN Paris

    UE de stage (5BMSO8, 30 ECTS)

Le stage, d'une durée maximale de six mois, devra permettre de démontrer les aptitudes de réflexion et les capacités techniques et méthodologiques des étudiants, confrontés à une question scientifique ou technique inédite. Le stage est sanctionné par une présentation orale et un rapport détaillé d’environ 30 pages, qui reprend l’architecture d’une publication scientifique lorsqu’il s’agit d’un stage de recherche. Les stages réalisés en entreprise devront illustrer la connaissance qu’ont acquis les étudiants des problématiques de l’entreprise, définir la question posée et démontrer les mesures mises en place pour apporter une solution scientifique, technique, organisationnelle ou managériale satisfaisante. Les stages de recherche devront prendre fin en juin de façon à permettre aux étudiants de préparer les concours d’allocations aux Ecoles doctorales. Les stages en entreprise, après accord du comité pédagogique, pourront faire l’objet d’une soutenance en septembre.

DÉbouchÉs des Étudiants

Cette formation s’ouvre vers des postes de cadre en R&D ou en recherche fondamentale, mais également vers des activités de management ou de conseil dans des structures publiques ou des entreprises qui ont une activité en relation avec la santé et/ou l’environnement et dans lesquelles la microbiologie occupe une place importante.

Les emplois, au niveau master, inclus ceux de techniciens supérieurs et d’ingénieurs d’étude ou technico-commercial et, au niveau doctorat, ceux de chercheurs, enseignant-chercheurs, ingénieurs de recherche, chefs de projet, consultants, cadres recherche & développement du secteur public ou privé.

Les secteurs de l’enseignement supérieur et de la recherche sont les universités, le CNRS, le CEA, l'INRA, l'IFREMER, l'ANSES, l'INERIS, le CIRAD, l'IRD, …

Les secteurs économiques privés et publics sont les industries pharmaceutiques et technologies de la santé et/ou de l’environnement, l'INERIS, la DDASS, la DIREN, les agences de l’eau,…

Contacts :

Responsables pédagogiques :
Dr Fabien JOUX (Sorbonne Université Paris et Banyuls)
Fabien JOUX (joux @ obs-banyuls.fr)

Pr Sébastien DUPERRON (MNHN, Paris)
Sébastien DUPERRON (sebastien.duperron @ mnhn.fr)
 
Secrétariat pédagogique :
Belma CELIK (belma.celik @ sorbonne-universite.fr)
Téléphone : 01 44 27 20 27
Télécopie : 01 44 27 34 25