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Des statistiques sur la répartition de la consommation d'énergie par fonction biologique à travers les organismes ?


Existe-t-il des statistiques disponibles sur la quantité d'énergie que les organismes utilisent pour chaque fonction biologique (c'est-à-dire quelque chose de similaire à la ligne « Les bactéries dépensent X % d'énergie pour le traitement de l'information, Y % pour l'entretien des tissus et Z % pour la locomotion. Les mammifères dépensent… ») . Je suis particulièrement intéressé par la quantité d'énergie dépensée dans le traitement de l'information.

Je me souviens vaguement d'avoir vu de telles statistiques quelque part, mais pour l'amour de Dieu, je ne me souviens plus où…


Ce n'est pas une bonne réponse. Ours avec moi. Je suis pressé; modifiera la réponse sous une forme décente lorsque je trouverai le temps.

Extrait du résumé de cet article :

Sur les 80 % de consommation d'oxygène couplée à la synthèse d'ATP, environ 25 à 30 % sont utilisés par la synthèse des protéines, 19 à 28 % par le Na+-K+-ATPase, 4-8% par le Ca2+-ATPase, 2 à 8 % par l'actinomyosine ATPase, 7 à 10 % par la gluconéogenèse et 3 % par l'uréogenèse, la synthèse de l'ARNm et le cycle du substrat apportant également des contributions significatives.

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Descriptions de cours

BIOL 11000/11100 est une séquence de principes de biologie de deux semestres qui initie les étudiants aux principaux concepts de la discipline, en mettant l'accent sur la base expérimentale et logique des informations présentées. BIOL 11000/11100 comprend des conférences et des laboratoires qui commencent par les atomes et évoluent vers la diversité de la vie. Les sujets comprennent la chimie, la biochimie des macromolécules, la structure et la fonction cellulaires, la photosynthèse, la respiration, l'évolution, la diversité de la vie et la structure et la réplication de l'ADN. Ce cours est conçu comme le premier semestre de deux semestres. Ces cours ne sont PAS indépendants et doivent être suivis dans l'ordre.

BIOL 11100 se concentre sur la génétique, la biologie moléculaire, la physiologie et le développement.

BIOL 11200/11300 est une séquence de principes de biologie de deux semestres qui initie les étudiants aux principaux concepts de la discipline, en mettant l'accent sur la base expérimentale et logique des informations présentées. BIOL 11200/11300 comprend des conférences qui commencent par les atomes et s'étendent à la diversité de la vie. Les sujets comprennent la chimie, la biochimie des macromolécules, la structure et la fonction cellulaires, la photosynthèse, la respiration, l'évolution, la diversité de la vie et la structure et la réplication de l'ADN. Ce cours est conçu comme le premier semestre de deux semestres. Ces cours ne sont PAS indépendants et doivent être suivis dans l'ordre.

BIOL 11300 se concentre sur la génétique, la biologie moléculaire, la physiologie et le développement.

Le séminaire sur les ressources en biologie est un cours d'un crédit pour les étudiants de première année en biologie. Le cours est conçu pour aider à intégrer les nouveaux étudiants en biologie dans le Département des sciences biologiques, pour les aider à s'adapter à la vie universitaire et pour les aider à développer des compétences de survie académique et intellectuelle en utilisant le moyen de cours d'introduction à la biologie. Chaque section de présentation de ce cours est dirigée par un conseiller pédagogique et un stagiaire en enseignement de premier cycle. Le cours se réunit deux fois par semaine en groupes d'environ 20 étudiants.

Aperçu de l'unité et de la diversité de la vie. Nous tentons de construire un cadre pour ordonner la biologie en étudiant à la fois les modifications partagées et spécialisées des organismes qui leur permettent de s'adapter à leur environnement. Nous appliquons également les principes biologiques aux questions sociales, médicales et environnementales. Les sujets comprennent : la diversité de la vie, la respiration, la photosynthèse, la mitose/méiose, la génétique et les complications mendéliennes, la sélection naturelle, l'équilibre de Hardy-Weinberg, la croissance de la population (y compris les humains), les interactions entre les populations (concurrence, prédation, parasitisme), le comportement et la conservation la biologie.

Présente le développement embryonnaire et examine le fonctionnement des systèmes physiologiques des plantes et des animaux. La base cellulaire et moléculaire sous-jacente à ces processus sera soulignée. En particulier, le transport de molécules et de petits ions à travers les membranes biologiques sera étudié. Cela nécessitera une compréhension de la structure de la membrane, de la diffusion, des potentiels électriques et d'autres principes physiques et chimiques. En plus des sujets spécifiques abordés, un objectif important de ce cours sera de relier ce qui est couvert aux efforts de recherche actuels et historiques, de préparer les majors en biologie à des études plus approfondies dans le programme du département des sciences biologiques. Bien que les étudiants autres que les majors en biologie soient les bienvenus, ils doivent être conscients que l'approche rigoureuse adoptée dans ce cours nécessitera un temps et des efforts considérables. Un certain nombre d'ensembles de problèmes seront posés et les étudiants écriront et réviseront par leurs pairs plusieurs essais pour expliquer comment les aspects expérimentaux et quantitatifs de la biologie ont changé le long d'un continuum historique. Des sessions d'aide hebdomadaires régulières (gérées à la fois par le professeur et les aides aux étudiants) seront organisées pour permettre de poser des questions et de discuter de points particuliers plus en profondeur que le grand format de conférence ne le permet.

Exercices de laboratoire mettant l'accent sur la maîtrise par les étudiants des compétences de base en laboratoire nécessaires pour réussir dans les sciences biologiques destinées aux débutants (première année) des majors de biologie.

Le cours fournira aux étudiants une introduction au monde de la recherche scientifique dans un véritable laboratoire et travaillera sur des projets de recherche actifs. Les étudiants acquerront les compétences et les concepts fondamentaux nécessaires pour réussir en tant que majeur en biologie et en tant que chercheur.

Cette section sera une extension du programme SEA-PHAGES financé par le HHMI qui se concentre sur la découverte de nouveaux bactériophages et la caractérisation de leur génome. Une grande majorité des gènes des batériophages découverts n'ont aucune fonction ou structure connue. Par conséquent, dans cette section, les étudiants apprendront à utiliser la bioinformatique pour étudier une séquence de gènes de leur choix du programme local SEA-PHAGES.

Les étudiants cloneront ensuite leur gène à l'aide des dernières techniques de clonage, l'exprimeront à l'aide de méthodes d'expression recombinantes, le purifieront à l'aide de la chromatographie d'affinité métallique, puis effectueront la caractérisation structurelle de leur produit génique à l'aide de techniques biophysiques.

L'objectif de chaque projet sera de mieux comprendre le repliement tridimensionnel de chacun de ces nouveaux gènes phagiques mystérieux.

Ce cours comprend des discussions sur des sujets liés à l'avenir et aux carrières en biologie, ainsi qu'aux opportunités de recherche actuelles en biologie. Divers membres du corps professoral présentent des projets de recherche en cours menés dans différents domaines de la biologie en sciences biologiques. Les étudiants auront l'occasion de visiter un laboratoire de recherche. Certains projets en classe conçus pour initier les étudiants à la façon de penser en tant que chercheur seront également menés. Ouvert uniquement aux étudiants du programme spécialisé en sciences biologiques. Le crédit ne peut être utilisé que pour des cours au choix gratuits.

BIOL 20300/20400 est un cours de 8 crédits de deux semestres conçu pour donner à l'étudiant une compréhension de base de l'anatomie, de l'organisation et du fonctionnement du corps humain. Il y aura des conférences d'introduction sur les concepts de base de la biochimie et de la biologie cellulaire avant que les principaux sujets du cours ne soient traités. Pour les deux semestres, ces thèmes incluent l'organisation du corps humain musculaire et osseux le système nerveux (y compris les sens spéciaux) le système cardiovasculaire la respiration la digestion le métabolisme, l'excrétion, l'équilibre électrolytique et acido-basique le système endocrinien la reproduction et la génétique. Le sujet sera lié à des problèmes cliniques et liés à la santé. Le laboratoire est une expérience pratique conçue pour compléter les conférences. De nombreux laboratoires utiliseront un équipement d'acquisition de données assisté par ordinateur pour effectuer des expériences sur les muscles, le cœur et le cerveau. Il s'agit du premier semestre d'une séquence de deux semestres. BIOL 20300 est un prérequis pour BIOL 20400. Cette section du cours est réservée aux étudiants de la communauté d'apprentissage en sciences infirmières.

BIOL 20300/20400 est un cours de 8 crédits de deux semestres conçu pour donner à l'étudiant une compréhension de base de l'anatomie, de l'organisation et du fonctionnement du corps humain. Il y aura des conférences d'introduction sur les concepts de base de la biochimie et de la biologie cellulaire avant que les principaux sujets du cours ne soient traités. Pour les deux semestres, ces thèmes incluent l'organisation du corps humain musculaire et osseux le système nerveux (y compris les sens particuliers) le système cardiovasculaire la respiration la digestion le métabolisme, l'excrétion, l'équilibre électrolytique et acido-basique le système endocrinien la reproduction et la génétique. Le sujet sera lié à des problèmes cliniques et liés à la santé. Le laboratoire est une expérience pratique conçue pour compléter les conférences. De nombreux laboratoires utiliseront un équipement d'acquisition de données assisté par ordinateur pour effectuer des expériences sur les muscles, le cœur et le cerveau. Il s'agit du premier semestre d'une séquence de deux semestres. BIOL 20300 est un prérequis pour BIOL 20400. REMARQUE: Non disponible pour un crédit vers l'obtention du diplôme pour les majeures du Département des sciences biologiques.

BIOL 20400 est le deuxième semestre d'un cours de deux semestres qui comprend deux conférences de 50 minutes, une récitation en préparation pour le laboratoire et un laboratoire de deux heures. Ce cours est conçu pour donner à l'étudiant une compréhension de base de l'anatomie, de l'organisation et de la fonction du corps humain. Pour aider l'étudiant à maîtriser la matière, les cours introductifs de BIO 20300 couvrent les concepts de base de la biochimie et de la biologie cellulaire. Les sujets abordés dans BIO 20400 comprennent la respiration la digestion le métabolisme l'excrétion des fluides, les électrolytes et l'équilibre acido-basique, la reproduction et la génétique du système endocrinien. Le sujet sera lié à des questions pertinentes d'importance clinique ou liée à la santé. Il s'agit du second semestre d'une séquence de deux semestres. BIOL 20200/20400 devrait NE PAS être pris hors séquence. Tout étudiant qui souhaite le faire doit obtenir l'autorisation des instructeurs. REMARQUE: Non disponible pour un crédit vers l'obtention du diplôme pour les majeures du Département des sciences biologiques.

BIOL 20400 (Nursing Learning Community) est le deuxième semestre d'un cours de deux semestres qui comprend deux conférences de 50 minutes, une récitation préparatoire au laboratoire et un laboratoire de deux heures. Ce cours est conçu pour donner à l'étudiant une compréhension de base de l'anatomie, de l'organisation et du fonctionnement du corps humain. Pour aider l'étudiant à maîtriser la matière, il y aura des conférences d'introduction sur les concepts de base de la biochimie et de la biologie cellulaire avant d'aborder les grands thèmes du cours. Ces sujets comprennent l'organisation des muscles et des os du corps humain le système nerveux (y compris les sens spéciaux) le système cardiovasculaire la respiration la digestion le métabolisme l'excrétion les fluides, les électrolytes et l'équilibre acido-basique le système endocrinien la reproduction et la génétique. Le sujet sera lié à des questions pertinentes d'importance clinique ou liée à la santé. Il s'agit du second semestre d'une séquence de deux semestres. BIOL 20200/20400 devrait NE PAS être pris hors séquence. Tout étudiant qui souhaite le faire doit obtenir l'autorisation des instructeurs. Cette section du cours est réservée aux étudiants de la communauté d'apprentissage en sciences infirmières.

Unifier les concepts de biologie enseignés avec du matériel approprié pour les futurs enseignants du primaire. Ne satisfait pas aux exigences des majeures du Collège des sciences. Un objectif majeur de ce cours est d'aider les étudiants à développer la capacité d'identifier, de poursuivre et de résoudre un problème scientifique. Cela inclut de faire des observations minutieuses, d'enregistrer, d'organiser et d'analyser avec précision les données et de formuler des conclusions fondées sur des bases de données raisonnables. Les activités du cours se concentreront sur les thèmes des écosystèmes, de l'énergie biologique (c'est-à-dire de la photosynthèse et de la respiration cellulaire) et de la structure et de la fonction cellulaires. REMARQUE: Non disponible pour un crédit vers l'obtention du diplôme pour les majeures du Département des sciences biologiques.

Poursuite de BIOL 20500. (Cependant, BIOL 20500 n'est pas un pré-requis pour BIOL 20600). Unifier les concepts de biologie enseignés avec du matériel approprié pour les futurs enseignants du primaire. Les domaines de contenu à couvrir ce semestre comprennent la méiose, la génétique, la diversité, l'évolution et les systèmes du corps humain. L'accent est mis sur l'apprentissage de la biologie grâce à la résolution collaborative de problèmes et à l'enquête. Un compte rendu de laboratoire officiel sera requis pour l'une des expériences de laboratoire menées. REMARQUE: Ne satisfait pas aux exigences des majeures du College of Science - Les étudiants qui ne sont pas des majors de l'enseignement élémentaire doivent contacter l'instructeur avant de s'inscrire à ce cours. REMARQUE: Non disponible pour un crédit vers l'obtention du diplôme pour les majeures du Département des sciences biologiques.

La microbiologie est un domaine d'étude en expansion rapide, tirant actuellement des informations et contribuant à presque toutes les sciences, de la chimie cellulaire au changement climatique mondial. Les microbiologistes sont appelés à traiter des questions de médecine, de science alimentaire, d'agriculture et de biotechnologie. Une introduction approfondie au sujet est importante pour les étudiants dans de nombreuses disciplines. Bien que Bio 22100 soit une introduction, la plupart des étudiants trouveront qu'il s'agit d'un cours difficile en raison de l'étendue de la science que même la microbiologie de base englobe. Nous couvrirons les sujets suivants : biochimie microscopie physiologie bactérienne croissance et métabolisme contrôle de la croissance génétique et ses applications modernes immunologie pathogenèse, y compris micro-organismes spécifiques d'importance médicale microbiologie agricole et environnementale et microbiologie alimentaire. Après avoir terminé avec succès Bio 22100, un étudiant aura la formation en microbiologie nécessaire pour poursuivre ses études en médecine ou en sciences de la santé connexes, en écologie microbienne, en pharmacologie antimicrobienne et dans des disciplines connexes. Il ou elle aura également une compréhension de la diversité microbiologique de la biosphère et sera mieux préparé à apprécier à quel point la microbiologie façonne notre vie quotidienne. REMARQUE: Non disponible pour un crédit vers l'obtention du diplôme pour les majeures du Département des sciences biologiques.

Les cellules sont des machines multifonctionnelles étonnantes qui sont soumises aux mêmes contraintes physiques que les machines fabriquées par les humains. C'est une période passionnante pour apprendre la biologie, car la capacité de comprendre et de manipuler la machinerie cellulaire peut conduire à des améliorations majeures de la qualité de vie mondiale, y compris la santé, la production alimentaire et la consommation d'énergie ! Une introduction à la biologie cellulaire s'appuie sur un fondement des sciences physiques et explore la complexité de la vie. Le cours est divisé en cinq domaines principaux:

1. Premiers principes. Nous passerons en revue les principes physiques pertinents de la thermodynamique et de la chimie biologique. Les macromolécules qui forment une cellule - protéines, lipides membranaires, acides nucléiques et glucides - seront discutées.

2. Bioénergétique. Nous discuterons de la façon dont la cellule vivante transforme l'énergie en monnaie utile. Les sujets comprennent l'oxydation, la réduction, la glycolyse, la synthèse d'ATP et l'exploitation de l'énergie potentielle à travers les membranes biologiques pour effectuer un travail utile.

3. Flux d'informations dans les cellules (le dogme central). L'ADN est transcrit en ARN. L'ARN messager est traduit en protéine. Les protéines sont souvent modifiées après la traduction et ciblées vers des emplacements spécifiques dans la cellule.

4. Répondre à l'environnement. Comment les cellules réagissent-elles à leur environnement ? Nous discuterons des différentes stratégies qui ont évolué chez les procaryotes et les eucaryotes. Les sujets comprennent la régulation des gènes et la signalisation cellulaire.

5. Systèmes cellulaires. Nous discuterons de quelques exemples qui illustrent la complexité biologique. Les sujets peuvent inclure la division cellulaire, la motilité cellulaire et la communication intercellulaire.

BIOL 23100 initie les étudiants à la biologie cellulaire à travers 3 thèmes principaux : Premièrement, la forme et l'organisation des molécules, des organites et des cellules sous-tendent leur fonction. Deuxièmement, l'organisation et la fonction cellulaires nécessitent de l'énergie, et les cellules sont en partie des machines de transduction d'énergie. Troisièmement, la cellule change constamment - sa forme, son activité et sa composition moléculaire sont dynamiques et transitoires. La biologie cellulaire s'appuie sur des bases de mathématiques, de chimie et de physique. Nous commençons donc par discuter de la structure et de la fonction des macromolécules et des principes les plus pertinents de la chimie, de la cinétique et de la thermodynamique.

Nous continuons avec des traitements de bioénergétique et de biosynthèse, puis passons la seconde moitié du cours sur la transduction du signal, la communication intercellulaire, la division cellulaire et le cycle cellulaire, le cytosquelette et la motilité cellulaire. Nous nous appuierons sur des exemples de nombreux types de cellules, notamment des neurones, des œufs fécondés, des muscles et des épithéliums, et sur des problèmes de santé humaine et de maladies, notamment le cancer, les troubles endocriniens, les maladies infectieuses et les gaz neurotoxiques.

Les étudiants sont initiés à la biologie moléculaire de la cellule eucaryote. Dans la première section, les étudiants étudient des sujets en biologie et biochimie des protéines, tels que la structure, la fonction, l'isolement, l'évolution moléculaire, la détection et la base moléculaire des maladies humaines. Les techniques utilisées pour ces expériences comprennent l'électrophorèse, la chromatographie et la procédure de transfert Western. Dans la deuxième section, les étudiants localisent les enzymes dans les cellules végétales et animales, effectuent des procédures de fractionnement cellulaire et étudient les propriétés d'un récepteur de surface cellulaire spécifique. Des expériences sur les propriétés et la structure de l'ADN sont présentées dans la dernière section du cours. Ces exercices mettent l'accent sur l'organisation et la complexité du génome, la fonction et la régulation des gènes et la structure du chromosome eucaryote. Les techniques comprennent la cartographie des nucléases de restriction et les techniques de clonage d'ADN de base. Les étudiants réalisent également un projet de recherche indépendant de leur propre conception.

Ce cours couvre les principes de base de la génétique classique, de la biologie moléculaire et génétique des populations. La section de génétique classique comprend des discussions sur la génétique mendélienne, la liaison et la cartographie méiotique, la détermination du sexe, l'hérédité cytoplasmique et les aberrations chromosomiques. La section biologie moléculaire se poursuit avec des discussions sur la structure et la réplication de l'ADN, l'organisation chromosomique, la transcription, la traduction, le code génétique, les mutations, la réparation de l'ADN et les éléments transposables. Les mécanismes de régulation de base dans l'expression des gènes procaryotes et eucaryotes, ainsi que les développements actuels (technologie de l'ADN recombinant, gènes cancérigènes, empreinte, génétique du développement) sont également présentés.

Les expériences réalisées vont des exercices de génétique de la transmission classique à la génétique moléculaire et aux techniques de recombinaison de l'ADN.

Processus évolutifs et principes écologiques associés aux individus, aux populations, aux communautés et aux écosystèmes. Les sujets comprennent la dérive génétique, la sélection naturelle, l'adaptation, les tables de survie, la dynamique des populations, la compétition, la prédation, la biodiversité et la stabilité écologique, en mettant l'accent sur les systèmes naturels.

Processus évolutifs et principes écologiques associés aux individus, aux populations, aux communautés et aux écosystèmes. Les sujets comprennent la dérive génétique, la sélection naturelle, l'adaptation, les tables de survie, la dynamique des populations, la compétition, la prédation, la biodiversité et la stabilité écologique, en mettant l'accent sur les systèmes naturels.

Biologie 29300 est un cours d'un crédit conçu pour les étudiants de deuxième année du Département des sciences biologiques. Ce cours aidera les étudiants à maximiser le reste de leur carrière de premier cycle. Le cours couvrira des informations sur les carrières en biologie et des suggestions pour le développement professionnel. Les étudiants découvriront les différentes disciplines qui composent les sciences biologiques modernes. Les étudiants découvriront les opportunités de recherche de premier cycle et visiteront deux laboratoires de recherche. Des présentations approfondies d'anciens élèves de biologie de divers domaines sont présentées. Les devoirs comprennent un plan d'étude, un curriculum vitae et un document écrit évaluant le cheminement de carrière d'un ancien conférencier et décrivant la réponse des étudiants à la présentation.

BIOL 29400- Pour les étudiants de première année et les étudiants de deuxième année. Recherche individuelle supervisée. Le projet doit être approuvé par le Comité des distinctions, Département des sciences biologiques. Les étudiants du programme de recherche spécialisé doivent s'inscrire au BIOL 49900.

Veuillez noter: Une majeure en biologie peut obtenir des crédits de recherche sous BIOL 29400 pour travailler avec des professeurs de sciences biologiques ou tout autre département sur le campus. Cette recherche doit être approuvée sur un formulaire de demande de crédit en recherche de premier cycle, disponible au Bureau de conseil en biologie.

Toute autre majeure peut obtenir des crédits sous BIOL 29400 pour travailler UNIQUEMENT avec des professeurs en sciences biologiques. Cette recherche doit être approuvée sur un formulaire de demande de crédit en recherche de premier cycle, disponible au Bureau de conseil en biologie. Si l'étudiant souhaite obtenir des crédits de recherche avec d'autres professeurs, il doit demander des crédits sous le cours/numéro du département d'origine du professeur.

BIOL 29500 (Sophomores) Lectures, discussions, rapports écrits, présentations de séminaires et travaux sur le terrain ou en laboratoire fournis pour l'enrichissement dans des domaines particuliers des sciences biologiques.

Ce cours se concentre sur les stratégies d'enseignement et d'apprentissage et combine des approches théoriques de l'enseignement et de l'apprentissage universitaires avec une expérience d'enseignement pratique. Les activités en classe comprennent des discussions sur les problèmes actuels en classe, la pratique de la présentation, ainsi qu'une auto-évaluation des étudiants instructeurs. Ce cours est requis pour les stagiaires qui enseignent pour la première fois en sciences biologiques, et la réussite du cours est nécessaire pour des missions d'enseignement supplémentaires dans le département.

Le cours s'articulera autour de la génomique, la science et la technologie impliquées dans la détermination de la séquence de l'ensemble du complément d'ADN dans un organisme. Presque tout le monde a entendu parler du projet du génome humain, mais moins sont conscients des progrès techniques spectaculaires dans ce domaine et du fait que plus de 1 000 organismes différents ont vu leur génome séquencé. Jusqu'à récemment, la plupart d'entre eux étaient des micro-organismes, mais les progrès technologiques et informatiques ont rendu progressivement plus facile et moins coûteux le séquençage des génomes d'organismes supérieurs. Ce domaine peut avoir plus d'impact sur votre vie future que presque tout autre domaine des sciences de la vie, principalement parce qu'il touche tous les domaines d'études.

Le cours se concentrera sur l'impact que la génomique aura dans des domaines sélectionnés. Cela commencera par une compréhension de base de la science et de la technologie qui ont donné naissance à nos capacités actuelles de séquençage et du fait que la technologie continue de fournir une plus grande capacité et des prix moins chers. Vous verrez bientôt que chaque domaine du Collège des sciences est bien représenté dans le domaine des sciences et de la technologie. Nous verrons ensuite comment la génomique influence de nombreux sujets qui affectent notre vie quotidienne et peut éventuellement apporter des réponses à certaines questions critiques (ou du moins poser de meilleures questions) :

  • Quelle est la base de la médecine personnalisée ?
  • Que nous dit la génomique sur la généalogie de l'humanité ?
  • Quel impact la génomique aura-t-elle sur notre approvisionnement alimentaire futur et notre capacité à nourrir une population de 9 milliards de personnes ?
  • Qu'est-ce que le microbiome humain et qu'est-ce que cela signifie pour moi ? De même, qu'est-ce que le microbiome intestinal, le microbiome buccal, etc. ?
  • Quel impact la génomique aura-t-elle sur le développement de sources d'énergie alternatives, notamment les biocarburants ?

Dans chaque domaine, nous aborderons les enjeux scientifiques, mais aussi les implications éthiques et sociétales. Dans la plupart des cas, il n'y a pas une seule bonne réponse, mais une série de choix qui peuvent être guidés par des considérations éthiques.

Ce cours est conçu pour fournir aux étudiants une introduction à la physiologie en mettant l'accent sur les mécanismes cellulaires qui sous-tendent les adaptations anatomiques et physiologiques utilisées par les animaux pour survivre dans leur habitat. Les sujets abordés vont de la respiration cellulaire aux limites physiques de la performance animale alors que nous déconstruisons puis reconstruisons le corps pour examiner comment les animaux peuvent vivre dans des environnements extrêmes. Les objectifs de ce cours sont que les étudiants acquièrent une base dans les principes physiologiques de base, apprennent la nature intégrative des systèmes des animaux et comprennent comment et pourquoi les animaux ont développé des stratégies pour les aider à survivre dans leurs environnements uniques !

Ce cours traite du processus par lequel les gènes de l'œuf fécondé contrôlent le comportement des cellules de l'embryon et déterminent ainsi la nature de l'animal ou de la plante. L'accent est mis sur le développement précoce et l'établissement du plan corporel et des systèmes d'organes dans divers systèmes modèles (drosophile, nématode, Arabidopsis, poisson zèbre, souris, poussin et grenouille).

Ce laboratoire offrira aux étudiants l'expérience de travailler avec différents systèmes modèles pour observer les processus de développement, examiner l'expression des gènes régulateurs clés et manipuler les fonctions des gènes utilisées dans différentes approches biochimiques, moléculaires et génétiques.

L'objectif de BIOL 393 est d'aider les étudiants à commencer à se préparer à la vie après Purdue. Les étudiants apprendront les entrevues, le réseautage, l'étiquette professionnelle, la recherche d'emploi, la recherche d'études supérieures et professionnelles, les curriculum vitae, les déclarations personnelles, les pratiques industrielles et la formulation d'un plan de développement de carrière. Vous aurez l'occasion d'interagir avec d'incroyables anciens élèves de tout le pays qui ont utilisé leur baccalauréat ès sciences de manière extraordinaire. Notre objectif est que vous puissiez construire une image soignée en plus de vos connaissances en biologie déjà solides !

Le cours se concentre sur la compréhension globale des macromolécules en fournissant une introduction à : les types de macromolécules les propriétés biophysiques et biochimiques des macromolécules comment les propriétés biophysiques et biochimiques sont déterminées comment ces propriétés physicochimiques sont exploitées dans diverses biotechniques. De plus, une brève introduction aux méthodes utilisées pour déterminer les structures des macromolécules et des assemblages supramoléculaires sera présentée. Ensuite, les connaissances acquises seront exploitées pour comprendre les bases physico-chimiques des relations structure-fonction dans les macromolécules. En fournissant des connaissances de base sur les macromolécules, le cours préparera les étudiants à des cours plus avancés et spécialisés.

Un programme d'enseignement axé sur les problèmes sera adopté pour aborder les propriétés des macromolécules telles que la composition chimique, la concentration, la solubilité, la masse, la taille, la densité, la charge, la couleur, l'absorption, la fluorescence, l'énergie, la stabilité, le pliage, la conformation, la force, la séquence primaire. , structure secondaire, structure tertiaire, interaction macromoléculaire et formation de complexes. L'accent sera mis sur la façon dont les propriétés macromoléculaires influencent les relations structure-fonction, en plus des méthodes biophysiques pour déterminer ces propriétés. Des études de cas et des jalons historiques seront utilisés pour illustrer ces points.

39500 (Junior). Lectures, discussions, rapports écrits, présentations de séminaires et travaux sur le terrain ou en laboratoire fournis pour l'enrichissement dans des domaines particuliers des sciences biologiques.

Il s'agit d'un cours en alternance. Prochainement proposé printemps 2020, printemps 2022.

À la fin du 20e siècle, la biologie a été transformée en une science des mégadonnées par le développement de méthodes à haut débit pour le séquençage de l'ADN et l'analyse de la structure des protéines. Les séquences d'ADN, les séquences de protéines, les génomes, les transcriptomes et les protéomes sont devenus omniprésents en biologie et ont imprégné tous les domaines de la connaissance biologique. Ce cours fournira une introduction à l'utilisation des ressources de données biologiques et des outils bioinformatiques, en particulier ceux liés à la séquence et à la structure, ainsi que les concepts et approches nécessaires pour utiliser et comprendre les mégadonnées biologiques.

La biophysique est un domaine interdisciplinaire passionnant où les processus et les structures biologiques de base sont étudiés, décrits ou prédits à l'aide de techniques et de principes basés sur la physique. Les informations obtenues peuvent être utilisées pour décrire comment les médicaments interagissent avec les protéines, comment les anticorps neutralisent les virus, comment nous voyons la lumière et comment les maladies modifient la structure anatomique humaine. Ce cours d'introduction fournira aux étudiants en biologie les connaissances physiques nécessaires qui leur permettront de comprendre les principales techniques biophysiques actuellement utilisées pour comprendre la vie et lutter contre les maladies, y compris la cristallographie aux rayons X (par exemple la conception de médicaments), la microscopie électronique (par exemple l'anatomie du virus) , la résonance magnétique nucléaire (ex. IRM) et la spectroscopie de fluorescence (biocapteurs et imagerie monomoléculaire). Nous fournirons également des descriptions physiques de divers phénomènes biologiques, du niveau moléculaire au cellulaire en passant par l'organe.

Ce cours est conçu pour les juniors ou les seniors et est autonome (aucun cours de physique avancé n'est requis). Un objectif est d'augmenter le niveau de confort des futurs biologistes, biochimistes et professionnels de la santé avec des méthodes physiques puissantes utilisées pour étudier la vie. Les étudiants intéressés par les majeures non-biologie sont les bienvenus.

Le cours se concentre sur les bases structurelles de la fonction des macromolécules dans une cellule en fournissant une introduction aux propriétés biophysiques et biochimiques des macromolécules aux bases physico-chimiques des relations structure-fonction et à la détermination des structures des macromolécules et des assemblages macromoléculaires. L'impact de la biologie structurale dans l'amélioration de nos connaissances mécanistes d'un large éventail de processus cellulaires sera souligné par des études de cas utilisant des exemples de protéines individuelles à de grands complexes macromoléculaires tels que les virus. Des séances pratiques en laboratoire fourniront une formation à la manipulation de données bioinformatiques et structurelles.

Recommandé pour la deuxième ou la première année, ce cours offre des informations et des conseils sur les processus de candidature, les tests d'aptitude, la rédaction de déclarations personnelles, les entretiens dans les écoles professionnelles et les lettres de recommandation. Les étudiants du cours formuleront également un plan de carrière alternatif. Le cours est ouvert à tous les étudiants en pré-santé.

Pour obtenir une pratique professionnelle auprès d'employeurs qualifiés au sein de l'industrie, du gouvernement ou des petites entreprises. Autorisation du département requise. Généralement offert à l'automne, au printemps et à l'été.

Une introduction aux techniques modernes de biologie moléculaire et à la façon dont elles sont utilisées pour traiter des sujets d'actualité dans l'expression des gènes eucaryotes. L'accent sera mis sur les procédures expérimentales et les systèmes modèles, tels que la mutagenèse dirigée de gènes isolés et leur introduction ultérieure dans des cellules de mammifères. Les sujets incluront les mécanismes de contrôle moléculaire associés à la transcription et au traitement de l'ARN, les interactions protéine-ADN, la régulation des gènes dans le développement et le contrôle de la croissance.

L'objectif de ce cours est de fournir aux étudiants une compréhension introductive des virus et de leur impact sur la santé humaine. Le cours sera divisé en deux sections. Au cours de la première section, nous discuterons des événements cellulaires et organiques qui se produisent après l'infection virale, y compris l'entrée virale, la réplication, la modulation de la biologie cellulaire par les protéines virales, la réponse immunitaire de l'hôte à l'infection, l'évasion de la réponse immunitaire par les virus et les conséquences maladie induite par le virus. L'accent de cette première section sera mis sur les stratégies générales utilisées par les virus pour établir et maintenir l'infection dans une population. Dans la deuxième section, nous discuterons de manière relativement détaillée de notre compréhension actuelle de certains virus humains importants, notamment le poliovirus, le virus de la dengue, la grippe, le SV40 et le VIH. L'objectif de cette section sera de comprendre comment les aspects uniques de la biologie de chaque virus affectent le résultat de l'infection par ces agents pathogènes. En plus des maladies associées aux virus, nous discuterons des façons potentielles dont les virus peuvent fournir des avantages symbiotiques à leurs hôtes et ainsi façonner le cours de l'évolution humaine. Tout au long du cours, nous mettrons l'accent sur les aspects sociétaux et politiques de la virologie et des technologies dérivées des virus, y compris le développement de vaccins, l'utilisation de virus comme vecteurs de thérapie génique et la menace de bioterreur virale ou de bio-erreur.

Le cours couvre des sujets spécifiques sur la structure et la fonction des cellules eucaryotes. La première moitié du cours comprend une analyse de la fonction des organites liés à la membrane (en particulier le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi et les lysosomes). Le ciblage des protéines vers ces organites est examiné en détail. La seconde moitié couvre la motilité non musculaire basée sur les muscles et l'actine, les cils et autres mouvements basés sur les microtubules, et se termine par la régulation du cycle cellulaire et le contrôle de la croissance. Le cours met l'accent sur la base expérimentale de notre compréhension de la fonction des organites et des événements de régulation.

Il s'agit d'un cours en alternance, proposé à l'automne 2021, à l'automne 2023 et à l'automne 2025.

Ce cours propose une approche intégrée pour examiner comment les tissus interagissent pour réguler les processus de reproduction. Chaque section commence par décrire les points communs fondamentaux d'un événement de reproduction dans une variété d'espèces. Ceci est suivi d'un accent sur la différence dans les détails de cet événement entre les espèces. Certains des sujets à couvrir incluent la fonction ovarienne et testiculaire, la puberté et l'axe hypothalamo-hypophyso-gonadique, la fécondation, l'établissement du placenta, le soutien maternel de la grossesse, la parturition et la lactation.

Ce cours couvre les aspects clés de la neurobiologie moléculaire, cellulaire et développementale. Les sujets comprennent : la biologie cellulaire des neurones et des cellules gliales, les propriétés électrophysiologiques des neurones, la signalisation électrique et chimique entre les neurones, l'intégration et la plasticité synaptique, le développement et la régénération du système nerveux, les maladies du système nerveux. Des résultats de recherche et des techniques à jour seront inclus. Une connaissance de base de la biologie cellulaire et de la structure et de la fonction des protéines est fortement recommandée.

Les concepts de base spécifiques à la structure/fonction microbienne, à la nutrition, à la régulation et à la croissance constituent la première partie du cours. La section suivante implique des discussions sur la diversité microbienne centrée sur les mécanismes de génération d'énergie et de synthèse des composants cellulaires essentiels. L'importance de ces mécanismes pour le cycle environnemental des éléments clés est incluse. La dernière section traite de l'interaction des bactéries avec leur environnement et comprend le rôle des plasmides et des virus, les interactions avec les plantes et la pathogénicité.

Les étudiants apprendront comment manipuler en toute sécurité des micro-organismes sans contamination, comment cultiver des bactéries à partir d'échantillons de laboratoire ou environnementaux et mesurer leur croissance, et comment différencier les espèces en fonction des propriétés physiologiques de leurs cellules. Ils apprendront également à concevoir des expériences et à interpréter les résultats expérimentaux. Les expériences portent sur des sujets tels que les techniques de milieux et de placage, les mesures de croissance bactérienne, les diagnostics microbiens, la cinétique enzymatique et la physiologie cellulaire. Le cours se termine par un court projet de conception indépendant (5 périodes de laboratoire), que les étudiants planifient et réalisent sur la base de la recherche documentaire.

Les étudiants sont tenus de donner une conférence d'une demi-heure basée sur des articles de revues choisis parmi une liste sur les développements actuels en génétique eucaryote et microbienne ou sur un sujet connexe au choix des étudiants.

Il s'agit d'un cours orienté projet conçu pour donner à l'étudiant une exposition à la recherche en laboratoire à travers une série de modules de cinq semaines. Au cours de ce module d'introduction de cinq semaines, les étudiants apprendront les bases de l'expression, de l'isolement et de la caractérisation des protéines recombinantes dans E. coli en utilisant SDS-PAGE et Western blot. Dans la première moitié du cours, les étudiants travaillent d'abord avec une construction d'ADN recombinant, puis reçoivent une seconde construction à utiliser pour identifier la protéine exprimée. *Remarque : heures supplémentaires nécessaires pour des expériences particulières.

Il s'agit d'un cours orienté projet conçu pour donner à l'étudiant une exposition à la recherche en laboratoire à travers une série de modules de cinq semaines. Ce module comprend des mesures de la fonction respiratoire, cardiovasculaire, neurale et rénale. Lorsque des mesures appropriées sont effectuées chez les rats et les humains.

Étudiants en sciences biologiques uniquement, sauf avec la permission de l'instructeur. Contenu du cours : Introduction à la programmation dans LabVIEW. Utilisation de LabVIEW dans l'acquisition de données, la simulation et le contrôle.

Il s'agit d'un cours d'introduction à la programmation LabVIEW. Au cours de ce module de cinq semaines, les étudiants apprendront les techniques d'acquisition de données appropriées et seront initiés aux principes fondamentaux de l'environnement de programmation graphique LabVIEW. Grâce à LabVIEW, les étudiants apprendront les outils nécessaires pour développer des programmes capables d'acquérir, de traiter, d'analyser, de sauvegarder et d'afficher des données pour des applications d'ingénierie et scientifiques.

Ce module est une exploration pratique des principes de la structure enzymatique. Les étudiants utiliseront des ordinateurs pour récupérer et inspecter les structures de protéines à partir de bases de données accessibles au public. Grâce à la performance et à l'analyse des alignements de séquences et de structures, les étudiants exploreront la relation entre les structures primaires, secondaires et tertiaires et la forme active finale d'une protéine.

Ce module étudiera divers organes et discutera également des maladies qui y sont associées. Le cœur, le cerveau, les reins, l'estomac, le foie, etc. seront étudiés en détail en utilisant l'histologie, la dissection et l'instrumentation. L'accent sera mis sur la résolution de problèmes à l'aide de diverses études de cas. Les étudiants devront faire une présentation.

Dans ce module de cinq semaines, les étudiants apprendront à préparer des échantillons pour la visualisation par microscopie à fluorescence. Les spécimens comprennent des cellules de culture de tissus de mammifères et des embryons de poisson zèbre. L'accent sera mis sur la coloration du cytosquelette dans ces préparations, en utilisant des anticorps et des sondes fluorescentes. Les spécimens seront visualisés par microscopie à fluorescence à balayage laser à champ large et confocal. Les images seront acquises, traitées et analysées par des méthodes informatiques modernes. Les étudiants apprendront les bases de la culture cellulaire, de l'immunocytochimie, de la microscopie à fluorescence, du traitement d'images numériques et de l'analyse des données.A la fin du cours, les étudiants préparent une présentation PowerPoint de leurs images et données.

Un cours d'enquête de niveau intermédiaire sur la génétique humaine mettant l'accent sur l'impact de l'information moléculaire. Nous nous concentrons non seulement sur les principes fondamentaux de l'organisation, de la fonction et de la variation du génome en termes moléculaires, mais étendons notre compréhension aux interprétations moléculaires des modes d'hérédité, des maladies génétiques, du diagnostic et du traitement.

Il s'agit d'un cours en alternance. Prochaine offerte printemps 2021, printemps 2023.

Ce cours se concentrera sur l'interface de la biologie cellulaire classique et de la microbiologie, en mettant l'accent sur l'exploitation des cellules hôtes de mammifères par des agents pathogènes médicalement pertinents, tels que Yersinia, Salmonella et Listeria. Ce cours couvrira les mécanismes moléculaires des maladies infectieuses. Il introduira des stratégies microbiennes cellulaires modernes pour étudier l'interaction complexe entre les agents pathogènes et leurs cellules hôtes. Les sujets et les lectures seront préparés à partir de la littérature la plus récente.

Le dévoilement de la carte du génome humain marque l'aube de l'ère post-génomique. Les nouvelles technologies et informations convergent rapidement pour changer notre façon de faire de la science et la façon dont la science aura un impact sur notre culture. Certains de ces développements incluent le séquençage du contenu chromosomique dans un organisme entier, des stratégies à haut débit pour identifier les gènes dont les modèles d'expression changent en réponse aux besoins de l'organisme, et des progrès dans la visualisation des structures des protéines qui sont codés par les gènes. Le cours se concentrera sur l'analyse du génome et les stratégies de puces à ADN, et comprendra une présentation du contexte de la bioinformatique, les méthodes d'acquisition de données, les stratégies par lesquelles les données sont analysées, y compris l'utilisation de logiciels d'analyse appropriés, et les manières dont les données sont interprétées.

Une étude des processus de continuité génétique chez les eucaryotes et des rôles des gènes dans le développement. Les principes de la transmission, de la mutation, de l'organisation et de la régulation des gènes seront discutés à l'aide d'exemples d'animaux, de plantes et de champignons. L'accent sera mis sur la puissance des approches génétiques moléculaires et classiques pour éclairer des phénomènes biologiques complexes.

Destiné aux majors de biologie de premier cycle de niveau intermédiaire, ce cours fournira une introduction à l'application des principes écologiques aux problèmes environnementaux. Il introduira la théorie écologique fondamentale et l'empirisme, et démontrera leur application aux problèmes pratiques concernant les effets du changement environnemental, à chaque niveau d'organisation de l'individu à l'écosystème. Les problèmes de la biosphère entière, tels que le réchauffement climatique et les modèles mondiaux de productivité, formeront les problèmes généraux pour des intégrations plus ciblées des connaissances écologiques centrées au niveau de la population afin de comprendre la viabilité des petites populations menacées. La crise mondiale d'extinction et la géographie de la biodiversité seront abordées, et le cours se concentrera sur des études de cas particuliers d'écosystèmes menacés et des analyses de la stabilité génétique et démographique des populations. L'histoire et le pronostic de la coexistence des civilisations humaines avec le reste des écosystèmes naturels forment la toile de fond de l'application de l'écologie à la politique.

BIOL 49400- Pour Juniors et Seniors. Recherche individuelle supervisée. Le projet doit être approuvé par le Comité des distinctions, Département des sciences biologiques. Les étudiants du programme de recherche spécialisé doivent s'inscrire au BIOL 49900.

Veuillez noter: Une majeure en biologie peut obtenir des crédits de recherche sous BIOL 49400 pour travailler avec des professeurs en sciences biologiques ou tout autre département sur le campus. Cette recherche doit être approuvée sur un formulaire de demande de crédit en recherche de premier cycle, disponible au Bureau de conseil en biologie.

Toute autre majeure peut obtenir des crédits sous BIOL 49400 pour travailler UNIQUEMENT avec des professeurs en sciences biologiques. Cette recherche doit être approuvée sur un formulaire de demande de crédit en recherche de premier cycle, disponible au Bureau de conseil en biologie. Si l'étudiant souhaite obtenir des crédits de recherche avec d'autres professeurs, il doit demander des crédits sous le cours/numéro du département d'origine du professeur.

49500 (Aînés). Lectures, discussions, rapports écrits, présentations de séminaires et travaux sur le terrain ou en laboratoire fournis pour l'enrichissement dans des domaines particuliers des sciences biologiques.

Requis de tous les juniors et seniors du programme de recherche spécialisé. Facultatif pour les autres étudiants-chercheurs spécialisés. Séminaires et discussions de recherche pertinents. Présentation informelle et discussion de vos recherches en cours. Participation à la Journée de la recherche universitaire.

Expérience d'enseignement supervisée pour Juniors et Seniors. Doit avoir l'approbation de l'instructeur du cours à l'avance.

Recherche sous la direction d'un scientifique. L'approbation du département est requise.

Le cours commence par un examen des techniques de recherche actuelles utilisées pour examiner la biologie des cellules eucaryotes, puis couvre les découvertes fondamentales dans les domaines de la régulation du cycle cellulaire, de la virologie tumorale de l'ADN et de l'ARN, des facteurs de croissance et de leurs récepteurs, de la transduction du signal et des oncogènes. Pour tous les sujets, l'accent est mis sur les mécanismes moléculaires régissant la régulation de la croissance et sur la manière dont les altérations de ces mécanismes peuvent provoquer des états pathologiques tels que le cancer. La lecture de la littérature primaire historique et actuelle est requise en complément d'un manuel de cours.

Ce cours est conçu principalement pour les étudiants intéressés par des carrières professionnelles dans lesquelles une connaissance de la biologie moléculaire, en ce qui concerne le contrôle de la croissance et le cancer humain, serait utile. Il y a trois conférenciers invités, chacun présentant un séminaire sur un sujet de recherche actuel sur le cancer dans leur laboratoire.

Les principes de la structure tridimensionnelle des protéines sont examinés. Le cours est divisé en sections "théorique" et "application". Dans la section théorique, les principes généraux de la structure des protéines sont discutés en détail. Dans la section application, les principes structurels appris dans la première partie du cours sont appliqués à des systèmes protéiques particuliers. Les sujets abordés dans la section théorique du cours comprennent: la structure covalente des protéines les protéines des structures secondaires, tertiaires et quaternaires les forces physiques influençant la structure des protéines les surfaces des protéines et l'emballage interne le mouvement interne dans les molécules de protéines le repliement des protéines la comparaison des protéines primaires et la prédiction des structures tertiaires et caractéristiques structurelles des protéines membranaires intégrales.

Les élèves utilisent l'infographie pour visualiser les principes de l'architecture des protéines qui sont décrits en classe, pour répondre à des quiz et pour faire des devoirs.

Un examen détaillé de plusieurs des sujets suivants de la littérature primaire : fonction et régulation des voies métaboliques centrales mécanismes contrôlant la signalisation intercellulaire et la différenciation transport et sécrétion métabolisme spécialisé, y compris la photosynthèse, la méthanogenèse et la production d'énergie alternative microbienne évolution et interaction des systèmes de régulation.

Le cours met l'accent sur les caractéristiques métaboliques communes à toutes les bactéries ou à de grands groupes d'organismes et s'adresse aux étudiants de nombreux départements différents qui ont besoin de comprendre la physiologie bactérienne. Une partie importante du cours s'articule autour de la génomique et des techniques à haut débit telles que la transcriptomique, la protéomique et le séquençage de nouvelle génération. Dans le cadre de cette section, les étudiants apprennent à utiliser un logiciel informatique gratuit, basé sur le Web, disponible pour rechercher et analyser de telles informations.

Il s'agit d'un cours avancé de premier cycle sur la pathogenèse bactérienne. Les sujets comprendront les principes de base du processus infectieux, les agents infectieux, les mécanismes de pathogenèse, les technologies d'étude des agents pathogènes bactériens et la génomique des agents pathogènes bactériens humains. Les devoirs de lecture seront tirés des manuels de cours et de la littérature scientifique.

Ce cours fournira un aperçu du processus moderne du pipeline de découverte de médicaments et un examen approfondi de la biologie de base, de la structure et des mécanismes d'action derrière les thérapies actuellement commercialisées. Le cours commencera par un compte rendu historique de la découverte de médicaments de produits naturels tels que l'aspirine et la pénicilline, puis s'aventurera dans l'ère moderne du pipeline de découverte de médicaments en mettant l'accent sur les principes de sélection de cibles, de développement de tests, de haut débit criblage et conception de médicaments basés sur la structure. Nous explorerons différentes classes d'antibiotiques, d'antiviraux et de médicaments anticancéreux et leurs cibles, y compris les médicaments à petites molécules et les médicaments à base de produits biologiques modernes.

BIOL 53700 est un cours d'introduction destiné aux étudiants des cycles supérieurs et supérieurs intéressés à savoir pourquoi nous ne mourons pas d'un rhume et pourquoi vous ne pouvez pas toujours donner un rein à votre meilleur ami. Ce cours définira le rôle du système immunitaire dans la lutte contre les infections, son potentiel de prévention du cancer et décrira comment, grâce à l'utilisation des vaccins, les gens peuvent éviter ces maladies. Nous discuterons également de l'autre côté du système immunitaire, celui qui cause des problèmes, tels que l'auto-immunité, l'allergie et le rejet de greffe.

De la maladie d'Alzheimer et de la maladie de Parkinson aux accidents vasculaires cérébraux et aux traumatismes neurologiques, les maladies et blessures neurologiques présentent certains des problèmes médicaux les plus débilitants et les plus difficiles à traiter. Les progrès récents des neurosciences moléculaires ont commencé à révéler les mécanismes de plusieurs maladies neurologiques humaines et à suggérer des thérapies potentielles. Biologie 538 explore des sujets en neurosciences cellulaires, moléculaires et développementales de base et leurs liens avec les maladies et les blessures neuronales. Les lectures sont tirées de la littérature actuelle.

Génétique bactérienne avancée, en mettant l'accent sur l'utilisation de la génétique comme activité intellectuelle puissante et créative qui nous permet de découvrir des fonctions biologiques et de construire de nouveaux organismes par la manipulation de l'ADN. Les principaux sujets incluent les mutations, les sélections génétiques, la recombinaison, les mécanismes de régulation, l'évolution génomique.

Dans ce module de cinq semaines, les étudiants étudieront les méthodes de laboratoire en électrophysiologie en se concentrant sur le potentiel membranaire, les potentiels d'action et leur propagation, et la transmission neuromusculaire. Les étudiants seront initiés à la théorie et à l'utilisation des amplificateurs, des électrodes, de la collecte et de l'analyse de données.

Le cours couvrira un petit nombre de sujets dans lesquels il y a eu de nombreuses recherches récentes et met l'accent sur les réponses physiologiques apportées par les micro-organismes à leur environnement. Les sujets comprennent les adaptations apportées à la limitation et à la famine en nutriments, l'utilisation microbienne des composés xénobiotiques, les techniques de mesure des activités microbiennes dans les environnements naturels, les interactions métaboliques entre les microbes et d'autres organismes et l'interdépendance des facteurs microbiens, physiques et chimiques dans les écosystèmes aquatiques. Les bactériophages et leur rôle dans l'environnement seront également abordés. Les devoirs de lecture seront effectués à partir d'articles de synthèse et d'articles de recherche primaires pertinents aux sujets. Il y aura plusieurs projets de classe qui utiliseront des méthodes moléculaires pour évaluer la structure de la communauté bactérienne et l'utilisation d'organismes bioluminescents pour la surveillance in situ de la physiologie microbienne et de la biodisponibilité des nutriments.

La biologie moléculaire eucaryote sera un cours d'enquête générale destiné aux étudiants de premier cycle avancés et aux étudiants de premier cycle. Le cours s'appuiera sur des exemples des règnes végétal, animal et fongique et familiarisera les étudiants avec les principes de base des analyses de biologie moléculaire telles qu'elles s'appliquent aux organismes eucaryotes. À la fin du cours, les étudiants devraient avoir une connaissance de ces processus moléculaires et devraient être capables de concevoir et d'analyser des expériences traitant de ces sujets. Ce n'est pas un premier cours de biologie moléculaire. BIOL 41500 recommandé

Ce cours est une enquête sur le rôle des hormones dans la régulation des processus physiologiques et biochimiques. L'accent est mis sur une approche expérimentale d'une variété de sujets. Les sujets comprennent : la structure et le mécanisme d'action des hormones et le rôle des hormones dans la régulation de l'homéostasie, de la croissance, du développement et de la reproduction.

Vue d'ensemble de la structure et de la fonction des systèmes neuronaux, y compris ceux impliqués dans les processus moteurs, somatosensoriels, visuels, auditifs, d'apprentissage, de mémoire et corticaux supérieurs. Les aspects moléculaires et cellulaires de la fonction neuronale sont intégrés à la discussion de la neuroanatomie pertinente. Une formation en biologie cellulaire, psychobiologie, physiologie ou anatomie est recommandée. Généralement offert au printemps.
3.000 heures de crédit

L'accumulation de données biologiques, telles que les séquences du génome, les structures et séquences des protéines, les voies métaboliques, a ouvert une nouvelle voie de recherche en biologie - la bioinformatique. Grâce à l'étude des différents sujets de recherche actifs en bio-informatique, dans ce cours, nous apprendrons les bases de données, les outils et les algorithmes bio-informatiques derrière ces outils. Un accent particulier est mis sur les analyses de séquence et de structure des protéines. Les sujets couverts incluront des méthodes de comparaison de séquences de protéines, de comparaison de structures de protéines, de prédiction/modélisation de structures de protéines, de prédiction d'amarrage de protéines, de prédiction de fonctions de protéines et d'analyse de réseaux de protéines.

Ce cours en ligne aidera les étudiants à approfondir leur compréhension des concepts évolutifs, à développer des stratégies pédagogiques et à surmonter les obstacles dans l'enseignement de l'évolution. Les étudiants qui terminent avec succès ce cours sauront : (1) la nature des processus scientifiques, (2) la valeur et les limites du processus scientifique, (3) l'utilisation scientifique de termes tels que fait, droit, théorie et hypothèse, (4 ) Comment de multiples formes de preuves sont utilisées pour tester les théories, (5) Applications de processus scientifiques dans différentes situations, et (6) Comprendre comment et pourquoi l'évolution est une pierre angulaire de la biologie. Les étudiants (a) exploreront les méthodologies d'enseignement et surmonteront les obstacles à l'enseignement de l'évolution (b) examineront comment les idées fausses des étudiants sur l'évolution peuvent être soulevées et traitées, (c) comprendre comment les stratégies d'évaluation sont intégrées dans les cours de sciences fondés sur l'investigation, (d) Examiner comment les questions facilitent la réflexion et la discussion des élèves sur les sciences, (e) Identifier ce qu'il faut pour développer un environnement d'apprentissage des sciences respectueux et productif, et (f) Comprendre le soutien juridique et professionnel pour l'évolution de l'enseignement. Quatre devoirs de rédaction, des discussions en ligne hebdomadaires, des quiz hebdomadaires, des examens fréquents par les pairs en ligne, la conception collaborative d'une unité d'enseignement et un examen final sont requis.

Ce cours couvre des sujets utiles pour concevoir et analyser avec succès des études d'observation et expérimentales statistiques en écologie, comportement animal, biologie évolutive, foresterie, sciences de la faune, pêche, etc. Certains sujets sont: les différences entre les hypothèses et les prédictions, la conception d'une étude écologique , modèles linéaires généraux, hypothèses, différents types de conceptions (factorielles, imbriquées, mesures répétées, blocs, split-plots, etc.), ajustement de modèles aux données, etc. Le cours se concentrera sur la compréhension conceptuelle de ces sujets (par exemple, interpréter les résultats de tests statistiques) et s'exercer avec des programmes statistiques et des ensembles de données réels.

Il s'agit d'un cours en alternance, proposé à l'automne 2020, à l'automne 2022 et à l'automne 2024.

BIOL 58705 sera une analyse à grande échelle de la communication animale. Les sujets incluront la physique de la production de signaux sonores et lumineux, la propagation et la réception des signaux, l'utilisation de la communication comme moyen de transfert d'informations et l'évolution des systèmes de signalisation. Commentaires : Certains principes mathématiques seront abordés (par exemple, dans l'évolution des signaux), donc des connaissances en mathématiques (par exemple, le calcul ou l'algèbre et l'introduction à la physique) seraient utiles.

Il s'agit d'un cours alternatif d'année impaire. Prochaine offre Automne 2019, Automne 2021.

Un cours sur le terrain en écologie qui met l'accent sur l'histoire naturelle et teste la théorie écologique dans des conditions naturelles. Les projets de groupe et individuels incluent des approches observationnelles et expérimentales. L'accent est mis sur l'étude des interactions entre les espèces végétales et animales dans les habitats terrestres (y compris montagnards et côtiers) et aquatiques. Les problèmes liés à la biologie de la communauté, de la population, du comportement et de la conservation sont abordés. Plusieurs sorties sur le terrain le samedi toute la journée et deux sorties le week-end.

Il s'agit d'un cours en alternance. Prochaine offerte printemps 2021, printemps 2023.

Une enquête sur les comportements en tant qu'adaptations : spécialisations des mécanismes sensoriels et moteurs impliqués dans le comportement systèmes de communication animale écologie comportementale modèles de comportement social en tant que solutions aux problèmes écologiques, tels que l'évitement des prédateurs et l'exploitation des ressources. L'accent sera mis sur les principes théoriques, les exemples seront largement comparatifs, allant des micro-organismes aux mammifères.

Ce cours se veut une introduction aux méthodes physiques en biochimie et vise à faire comprendre les techniques de spectroscopie, diffraction, résonance magnétique et autres méthodes physiques. Le but du cours est d'exposer les étudiants à l'application de ces techniques à des problèmes spécifiques dans les systèmes biologiques, à l'interprétation des données résultantes et à l'analyse des forces et des limites de chaque technique. Des exemples d'articles de recherche seront discutés qui illustrent comment ces méthodes sont utilisées dans la biochimie moderne. Compte tenu de l'ampleur du cours, chaque thème ne sera traité qu'au niveau d'une introduction à la méthode. Les étudiants intéressés à approfondir ces techniques pourraient ensuite suivre des cours plus spécialisés ou avancés tels que BIOL 51100/51400/61100 (cristallographie aux rayons X), CHEM 61500/61600 (spectroscopie de résonance magnétique nucléaire), BIOL 59500 (microscopie électronique et 3D reconstruction), ou d'autres cours sur des sujets spéciaux offerts par la faculté. Analyse des techniques utilisées dans les mesures physiques des systèmes biologiques. Application de ces techniques aux études de la structure et du comportement dynamique des macromolécules biologiques, de la composition et de l'orientation des éléments structuraux et des cofacteurs, de la liaison des ligands et du changement de conformation dans les interactions biologiques et des sondes détaillées des changements locaux de la structure, de l'accessibilité des solvants et des liaisons spécifiques formées dans les réactions biologiques . Les techniques spécifiques à couvrir sont : la spectroscopie UV/Vis, le dichroïsme circulaire, la spectroscopie IR et Raman, les méthodes de fluorescence et de particules uniques, l'ultracentrifugation analytique, la résonance plasmonique de surface, la diffusion, la cristallographie aux rayons X, la spectroscopie RMN et ESR, la microscopie électronique, la spectroscopie de masse . Commentaires: Bien que conçu pour les étudiants en biochimie et en biophysique, ce cours convient également aux étudiants de premier cycle et aux étudiants diplômés de niveau supérieur dans les domaines de la chimie et de la physique qui s'intéressent aux applications des méthodes physiques aux problèmes biologiques.

Ce cours magistral, destiné aux étudiants de premier cycle et aux étudiants diplômés de la division supérieure, couvrira les aspects de la biologie cellulaire qui sont fondamentaux pour notre compréhension de la croissance, de la différenciation et du développement des plantes. Le contenu du cours suppose que l'étudiant aura une solide formation en biologie cellulaire des eucaryotes et une certaine exposition aux problèmes de base de la biologie végétale. Sujets à inclure: techniques de biologie cellulaire moderne division cellulaire et régulation du cycle cellulaire flux cytoplasmique et motilité intracellulaire structure et fonction des peroxysomes, vacuoles, parois cellulaires et plastes, importation de protéines, communication cellule-cellule et plasmodesmes.

Cours offert un printemps sur deux. La prochaine offre sera printemps 2020, printemps 2022, printemps 2024.

Le cours couvre l'importance adaptative des informations sensorielles en ce qui concerne les interactions écologiques chez les animaux. Les sujets incluront un aperçu des systèmes sensoriels, des aspects des relations prédateur-proie, de la sélection sexuelle, de la communication, de la perception des signaux environnementaux et des schémas de déplacement des animaux.

Ce cours est conçu pour les étudiants diplômés à suivre conjointement avec le cours magistral BIOL 47800 (Introduction à la bioinformatique). Il fournit des connaissances supplémentaires en bioinformatique en se concentrant sur la lecture et l'analyse critique d'articles classiques et actuels de la littérature bioinformatique. Bien que destiné principalement aux étudiants diplômés, ce cours conviendrait aux étudiants de premier cycle bien préparés, en particulier à ceux qui envisagent des études supérieures en biologie computationnelle ou en bioinformatique. Ce cours n'est pas un cours de programmation et serait bénéfique pour les étudiants diplômés dans tout domaine de la biologie moléculaire ou cellulaire dans lequel l'analyse informatique est importante. Ce cours couvre les mêmes sujets que BIOL 47800, y compris les comparaisons de séquences, la recherche de bases de données, la génomique, les puces à ADN, la structure des protéines, etc.

Lectures, discussions, rapports écrits, présentations de séminaires et travaux sur le terrain ou en laboratoire fournis pour l'enrichissement dans des domaines particuliers des sciences biologiques.

59500 (Aînés/Diplômés). Lectures, discussions, rapports écrits, présentations de séminaires et travaux sur le terrain ou en laboratoire fournis pour l'enrichissement dans des domaines particuliers des sciences biologiques.

Formation en leadership par les pairs pour les étudiants en biologie qui serviront de TAS pour la section Tu/Th de BIOL 13100. Le Provost a engagé un budget pour un nouvel espace d'apprentissage à Hicks B848 et des services de soutien pour ce cours pilote BIOL 13100. Le financement de la Fondation Gates permet de prêter aux étudiants un casque avec microphone, webcam et une caméra de documents USB appelée IPEVO pour que les groupes travaillent en ligne pour résoudre des problèmes. Les pairs leaders guideront une équipe d'étudiants BIOL13100 alors qu'ils collaborent sur les ensembles de problèmes, définissant parfois une question de recherche liée à un problème biologique, localisant, identifiant et récupérant des ressources d'information liées au problème, utilisant des revues et des ressources Web, évaluant et traitant de manière critique les informations reçues, en citant des sources et en utilisant les informations de manière éthique et légale par écrit sur le développement, la structure et la fonction des organismes. En outre, le pair leader programmera et organisera des réunions hebdomadaires dans l'environnement d'apprentissage en ligne Adobe Connect où des ateliers seront organisés avec une équipe d'étudiants BIOL13100. Pour cette raison, les étudiants qui s'inscrivent à cette classe pour devenir un pair leader auront besoin d'un ordinateur à utiliser avec l'équipement.

Les solutions durables aux problèmes d'approvisionnement en eau et d'assainissement dans les pays en développement nécessitent une approche multidisciplinaire et holistique. Pour résoudre ce problème, une classe d'apprentissage par le service multidisciplinaire sera lancée à partir de la session d'automne 2012. L'inscription à la classe sera limitée à 12-15 étudiants et est limitée aux étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs dans les unités académiques énumérées ci-dessous. Les étudiants sélectionnés pour l'inscription dans la classe seront identifiés par application, qui comprendra une copie des relevés de notes des étudiants et un document (déclaration d'intention) d'une longueur maximale de 2 pages décrivant votre intérêt pour cette classe et vos motivations pour participer à ce. Les étudiants intéressés doivent soumettre une candidature par courrier électronique au professeur Blatchley ([email protected])

L'objectif de ce cours d'apprentissage par le service sera de définir la faisabilité des systèmes de traitement de l'eau à l'échelle communautaire à utiliser en République dominicaine. La faisabilité sera caractérisée en fonction des problèmes liés aux principes scientifiques et techniques des systèmes proposés, ainsi que des effets de ces systèmes sur la santé publique et les problèmes économiques/entrepreneuriaux. Les travaux sur ce projet impliqueront une coordination avec Aqua Clara International (Hollande, MI), une organisation à but non lucratif qui s'efforce de fournir des solutions d'eau potable abordables aux communautés des pays en développement.

Un examen des mécanismes par lesquels les systèmes nerveux traitent l'information dans des états normaux et pathologiques. Le traitement de l'information au niveau cellulaire et systémique sera étudié en mettant l'accent sur les systèmes sensoriels et moteurs. Les étudiants acquerront une certaine expérience pratique dans l'analyse des données neuronales. Une partie de la neuroanatomie sera incluse pour comprendre comment les systèmes nerveux sont organisés. Les états pathologiques tels que la maladie d'Alzheimer, l'autisme et le vieillissement seront étudiés, à la fois en termes de compréhension des systèmes et des déficits cellulaires ainsi que d'examen de solutions potentielles pour améliorer les résultats de ces troubles neuronaux.

La cryomicroscopie électronique (Cryo-EM) est une méthode révolutionnaire de biologie structurale qui permet la détermination des structures atomiques des virus et des complexes protéiques pour élucider la base structurale de leurs fonctions. Les structures atomiques approfondiront la compréhension des processus biologiques tels que le métabolisme, la signalisation, les cycles cellulaires, etc., et aideront au développement de vaccins et de médicaments pour lutter contre les infections virales, les cancers, les maladies neurodégénératives, etc. Le cours Bio595 Cryo-EM 3D Reconstruction présentera les principes de cryo-EM, y compris les instruments, la préparation des échantillons, la collecte de données et l'analyse des données. Les étudiants apprendront également à déterminer un complexe protéique ou une structure virale à des résolutions de 2 à 3 angströms à l'aide d'une station de travail ou d'un cluster Linux accéléré par GPU.

La théorie des méthodes moléculaires présentera aux étudiants de premier cycle et aux étudiants des cycles supérieurs la théorie et la pratique de nombreuses méthodes de biologie moléculaire couramment utilisées. L'accent sera mis sur la compréhension des fondements théoriques de ces techniques, leur utilité dans diverses circonstances et leurs limites. Bien qu'elles soient enseignées sous forme de cours magistral, les étudiants devraient pouvoir rapporter ces connaissances au laboratoire pour les aider dans leurs efforts de recherche. Le cours sera aussi proche que possible d'une expérience en laboratoire sans être dans un véritable laboratoire. Ce cours est conçu pour préparer les étudiants à d'autres cours scientifiques approfondis, à des rotations d'études supérieures et à de futurs travaux de laboratoire. Les examens seront de nature expérimentale (par exemple, concevoir une expérience pour faire quelque chose ou dans ce type de situation, quelle technique/vecteur/etc. serait le mieux utilisé, et pourquoi).

Les ressources électroniques et les technologies à haut débit transforment la biologie en devenant un « usage du pouvoir » de ces ressources est essentiel pour tous les étudiants diplômés en biologie aujourd'hui. Malheureusement, ces ressources sont souvent incomplètes (nécessitant la combinaison de plusieurs sources), massives (ce qui rend difficile la recherche de l'information spécifique recherchée) ou au mauvais format (ce qui les rend difficiles à utiliser). Ce cours enseignera comment utiliser le langage de programmation Perl pour rechercher et récupérer des informations, développer des agents utilisateurs pour traiter les informations à l'aide de programmes nouveaux et existants, comment créer des bases de données relationnelles pour stocker des informations et comment rendre les informations disponibles via des sites Web dynamiques.
Ce cours est conçu pour les étudiants diplômés débutants en sciences de la vie, mais serait un ajout utile à la plupart des majeures de premier cycle en biologie. Une expérience préalable en programmation informatique n'est pas requise.

Il s'agit d'un cours de niveau 500 pour les étudiants diplômés et les étudiants de premier cycle (niveau junior exceptionnel
les étudiants de premier cycle peuvent le prendre sur approbation de l'instructeur). Le cours portera sur la génétique
base de facteurs de virulence d'agents pathogènes tels que bactéries, virus, champignons et parasites, avec une
l'accent sur les agents pathogènes bactériens. Les méthodes génétiques et &ndashomiques, y compris la génomique et la protéomique dans l'analyse des interactions hôte-microbe timide, seront discutées. Nous couvrirons également les
rôle du microbiote dans le développement des maladies infectieuses et/ou immunitaires. Du côté de l'hôte, le
les bases génétiques de la défense de l'hôte contre l'infection seront abordées. Plusieurs hôtes modèles couramment utilisés
systèmes, y compris les souris, Caenorhabditis elegans, la drosophile, le poisson zèbre et certains hôtes protozoaires seront présentés et discutés.

Ce cours permettra aux étudiants de comprendre les bases génétiques des infections et des maladies infectieuses. Ils apprendront également les méthodes génétiques pour étudier les interactions entre les microbes hôtes à partir du
prospective à la fois de l'agent pathogène et de l'hôte.

Principes fondamentaux de la régulation épigénétique dans les systèmes de mammifères avec un fort accent sur la façon dont l'épigénétique joue un rôle dans la maladie humaine. Une attention particulière est accordée à la compréhension du processus de méthylation de l'ADN, des modifications des histones, des microARN et autres ARN non codants et de leur rôle dans le cancer, le vieillissement et les maladies neurologiques.

Comment notre cerveau apprend-il ? Comment nos souvenirs sont-ils créés ? Nous discuterons d'une gamme de processus d'apprentissage, des mécanismes cellulaires et moléculaires à la perception et au comportement. Nous examinerons l'histoire des concepts et découvertes clés, y compris les avancées technologiques, qui ont rendu ces découvertes possibles. La plupart des recherches discutées seront issues d'expérimentations animales avec quelques études humaines.

Au cours des dix dernières années, les développements technologiques ont conduit à une augmentation considérable des données de séquence disponibles. Ces données sont générées par diverses approches - séquençage du génome entier, reséquençage du génome et séquençage à représentation réduite - et sont de plus en plus appliquées à la recherche écologique et évolutive impliquant des organismes non modèles. Ce cours de séminaire d'un crédit mettra en évidence comment les analyses qui utilisent ces données génomiques améliorent notre capacité à comprendre les relations entre l'environnement, les phénotypes et les génotypes grâce à une étude de la littérature actuelle. Les sujets potentiels comprennent la génomique des populations, la conservation, la spéciation et l'adaptation du génome aux changements environnementaux. Un accent particulier sera mis sur l'utilisation des données génomiques comme outil pour comprendre les relations biologiques complexes afin d'éclairer la gestion à long terme des populations sauvages

Ce cours est conçu pour fournir aux étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs une compréhension de la complexité écologique et évolutive inhérente aux interactions hôte-pathogène.

Transduction d'énergie dans les membranes biologiques : fondements physico-chimiques du transfert électron-proton transport actif. Structures atomiques des complexes de protéines membranaires intégrales responsables de la génération respiratoire et photosynthétique de mécanismes électrochimiques potentiels basés sur la structure motrice de l'ATPase. Maladies liées aux mitochondries. Méthodes expérimentales, notamment spectroscopiques.

Ce cours est conçu comme un premier cours en neurobiologie cellulaire et moléculaire pour les étudiants diplômés d'un large éventail de disciplines. Les sujets comprendront la structure neuronale et gliale, le transport axonal, les propriétés électriques des neurones, la base ionique du potentiel d'action, la structure et la fonction des canaux ioniques, la libération synaptique, les neurotransmetteurs et les neurohormones, les récepteurs des neurotransmetteurs et les mécanismes de transduction, les récepteurs sensoriels, l'induction neurale, la structuration du système nerveux embryonnaire, la croissance neurale et les facteurs trophiques, les cellules souches neurales, le guidage axonal et la plasticité synaptique au cours du développement. Les réunions de classe consistent en 75 % de cours magistraux et 25 % de discussions en petits groupes sur la littérature primaire ou des didacticiels informatisés. La notation est basée sur des tests de matériel de cours et des lectures de manuels scolaires (40 %), des problèmes de devoirs basés sur des lectures sur papier et des travaux dirigés (35 %) et la participation aux discussions (25 %). Les prérequis sont une majeure de premier cycle en sciences ou en génie qui comprend un cours de niveau collégial en physique ainsi qu'un cours de biologie cellulaire ou de biochimie. Les étudiants qui n'ont pas cette formation de base peuvent être admis avec la permission de l'instructeur, s'ils sont prêts à compléter certains documents de base avec des lectures supplémentaires.

Les techniques spéciales requises dans la détermination de la structure des macromolécules biologiques. Symétrie des macromolécules. Collecte et traitement des données. La technique de remplacement isomorphe. La technique de remplacement moléculaire. Utilisation de dispersion anormale. Raffinement des restrictions et des contraintes. Techniques de calcul. L'approbation de l'instructeur est requise

Une étude des domaines actuels de la recherche en biologie cellulaire, y compris le cytosquelette, la régulation du cycle cellulaire et les fonctions et la dynamique des organites liés à la membrane.

Ce cours se concentrera sur les bases structurelles des fonctions et dysfonctionnements de diverses protéines membranaires, analysées par rayons X, microscopie électronique et spectroscopie. Les fonctions comprendront la biogenèse, les canaux ioniques, le transport, la transduction d'énergie et la signalisation transmembranaire. Des problèmes uniques associés à l'analyse de la structure des protéines membranaires intégrales seront discutés.

Réunions hebdomadaires pour discuter et évaluer des articles fondateurs dans les domaines de l'écologie évolutive, démographique et communautaire. Au cours de la dernière semaine, les étudiants évalueront de manière critique un article contemporain sur un sujet lié aux articles « classiques » discutés au cours du semestre. Les étudiants auront le choix parmi les articles soumis par les membres du corps professoral participants. Leur critique sera évaluée sur le contenu, l'originalité, la rigueur et la clarté.

Réunions hebdomadaires pour discuter et évaluer les articles fondateurs dans les domaines de l'évolution et de la biologie des populations. Chaque membre participant est responsable de deux réunions, choisit les papiers et guide la discussion. Comme dans tout cours de discussion de troisième cycle, les étudiants doivent participer plutôt que simplement assister à l'expérience. Au cours de la dernière semaine, les étudiants évalueront de manière critique un article contemporain sur un sujet lié aux articles "classiques" discutés au cours du semestre. Les étudiants auront le choix parmi les articles soumis par les membres du corps professoral participants. Leur critique sera évaluée sur le contenu, l'originalité, la rigueur et la clarté.

Une introduction pour les étudiants diplômés entrants aux méthodes de présentation et de critique de séminaire et à diverses lignes directrices pour le développement professionnel au cours de leur expérience dans les études supérieures. Les sujets comprennent la sécurité des laboratoires de recherche (REM), comment donner une conférence, s'adapter aux études supérieures (en particulier la gestion du temps), comment sélectionner un professeur majeur et un comité consultatif, comment se préparer aux examens de qualification, les lignes directrices de l'Université Purdue pour une conduite responsable des recherche, comment organiser une présentation par affiche, comment négocier avec les mentors et les attentes de réussite. Le cours sert également à socialiser la cohorte entrante d'étudiants entre eux et avec des étudiants plus avancés dans le large éventail de disciplines de recherche disponibles.

Ce cours est une continuation de BIOL 66200 et élargit l'introduction pour les étudiants diplômés entrants aux méthodes de présentation et de critique de séminaire et à diverses lignes directrices pour le développement professionnel au cours de leur expérience d'études supérieures. Les sujets incluent la sélection de sujets de séminaire et la conception de séminaire de 20 minutes. Tutoriels sur les services électroniques à la P. U., les programmes de gestion des bibliothèques et des citations, et évaluation des présentations des camarades de classe. En utilisant les compétences acquises au cours du semestre précédent, chaque étudiant doit faire une présentation PowerPoint de 20 minutes à la classe sur la base d'un sujet pré-approuvé de son choix. L'orateur est interrogé et la présentation reçoit des évaluations écrites par tous les membres de la classe. Chaque étudiant s'exerce avec le professeur Levy avant la présentation publique. Le cours continue également de socialiser la cohorte entrante d'étudiants entre eux et avec des étudiants plus avancés dans la large gamme de disciplines de recherche disponibles.

Ouvert aux étudiants diplômés du Département des sciences biologiques et conçu principalement pour les étudiants en première année d'études supérieures. Le cours se compose de deux travaux de laboratoire, dont chacun dure environ deux mois. Les étudiants peuvent en suivre un ou deux par semestre. Au cours de chaque travail de laboratoire, l'étudiant sera exposé aux méthodes, équipements et procédures expérimentales actuellement utilisés dans un laboratoire de recherche départemental particulier sélectionné par l'étudiant et en accord avec le professeur responsable de ce laboratoire. Ce cours peut être répété pour un crédit.

69500 ​​(Diplômé). Lectures, discussions, rapports écrits, présentations de séminaires et travaux sur le terrain ou en laboratoire fournis pour l'enrichissement dans des domaines particuliers des sciences biologiques.

De nombreux scientifiques de la vie utilisent des techniques d'imagerie avancées sans comprendre pleinement les principes sous-jacents de la préparation des échantillons, de la formation de l'imagerie et de l'analyse des données. L'objectif de ce cours est de fournir aux étudiants diplômés des connaissances fondamentales sur divers aspects de la microscopie optique, y compris les techniques modernes d'imagerie par fluorescence, le traitement et l'analyse d'images numériques, en mettant l'accent sur la façon d'imager et d'analyser de manière optimale des échantillons biologiques. La réalisation de ce cours aidera les étudiants à mieux utiliser les techniques disponibles et à concevoir de nouvelles expériences.

1. Comment la lumière traverse un microscope optique pour former une image

2. Formation d'images en fond clair, contraste de phase, DIC, épifluorescence et microscopie confocale

3. Comment utiliser Image J (http://rsbweb.nih.gov/ij/) pour le traitement et l'analyse automatisés des images

Les sujets supplémentaires comprennent comment gérer et ajuster les composants matériels courants, comment reconnaître et corriger les artefacts d'image courants et comment préparer des échantillons biologiques pour une meilleure imagerie. Les conférences basées sur des concepts sont complétées par des laboratoires pratiques. La couverture est d'un point de vue non mathématique, et aucune connaissance des mathématiques de la physique n'est attendue.

Cours d'examen de qualification de groupe de développement et de maladie. Réunions hebdomadaires pour discuter d'un ensemble de sujets de recherche assignés et de lectures obligatoires dans des domaines d'intérêt pour les professeurs de sciences biologiques du pôle Développement et maladies. Chaque étudiant présentera au moins une conférence basée sur les sujets assignés ou des méthodes connexes. La note finale (satisfaisant ou insatisfaisant) sera basée sur les évaluations par les pairs de la présentation des étudiants et l'évaluation par les professeurs du matériel de cours présenté.L'examen de qualification qui a lieu après la fin du semestre n'est pas inclus dans la note.

Les étudiants seront initiés à la communication scientifique populaire dans un contexte large, et ce cours se concentrera sur la communication en particulier des connaissances scientifiques en écologie et en évolution. Les étudiants seront plongés dans des discussions sur le rôle de la communication dans la science et le rôle culturel, pratique et politique de la communication scientifique dans la société. Il s'agira d'un séminaire dirigé par des étudiants au cours duquel ils recevront du matériel supplémentaire pertinent et devront participer activement aux discussions en classe sur ces sujets. Tout au long du semestre, cependant, des experts sur différents aspects de la communication scientifique seront invités en tant qu'orateurs pour partager leur expérience de diffusion des connaissances scientifiques à des non-scientifiques. Au cours du semestre, les étudiants développeront leur propre projet de communication scientifique issu d'une recherche scientifique. sujet de leur choix. Les projets peuvent inclure des articles pour des magazines destinés au grand public, des blogs, des podcasts, des vidéos ou des discussions dans notre communauté, entre autres lieux. Le cours sera axé sur la communication de la science en particulier de l'écologie et de l'évolution.

Ce cours est une étude approfondie des stratégies de réplication virale, de l'évolution virale et des interactions virus-animal hôte. Les conférences couvriront la structure des virions et des génomes viraux, la réplication et la transcription du génome, le traitement et la traduction de l'ARN viral et l'assemblage des virions. Le cycle de vie viral, les origines des maladies associées au virus, y compris la transformation, et la réponse de l'hôte aux infections virales seront explorés. Des méthodes de prévention et de traitement des maladies virales, y compris le SIDA, seront étudiées. La discussion d'articles récents de la littérature primaire favorisera la compréhension de la recherche de pointe en virologie.

Il est bien établi que le trafic de vésicules et la signalisation sont fonctionnellement liés. Par exemple, l'endocytose peut contribuer à la régulation de la disponibilité du ligand et des niveaux de récepteur à la surface cellulaire. C'est par ce mécanisme que l'endocytose conduit à une régulation négative des récepteurs et façonne des gradients de morphogènes extracellulaires. Cependant, l'endocytose est également requise pour l'activation de la signalisation, il est maintenant reconnu que la localisation des complexes ligand-récepteur au niveau des compartiments endosomaux (&lsquosignaling endosomes&rsquo) est requise pour l'initiation d'événements de signalisation spécifiques. Bien que le mécanisme exact soit inconnu, l'endocytose joue également un rôle crucial dans l'activation de la voie de développement Notch-DSL.

Dans ce cours, nous couvrirons une série de sujets illustrant le lien entre le trafic de vésicules et la signalisation des amplis et ses applications potentielles.

Le séminaire se déroulera sous la forme d'un club de lecture, les étudiants faisant un 45 min. présentation d'un article récent de la littérature. L'article sera sélectionné par l'instructeur et fourni à l'étudiant au moins 2 semaines avant le séminaire.

Description du cours - Pendant de nombreuses années, les biologistes cellulaires, moléculaires et du développement ont étudié comment les cellules embryonnaires s'engagent dans une lignée cellulaire particulière et se différencient en fin de compte en un type cellulaire spécialisé. Une mine d'informations a été obtenue en identifiant les gènes qui définissent la cellule différenciée et comment ces gènes sont régulés transcriptionnellement. Après avoir « vaincu » cet important problème biologique, les chercheurs ont maintenant commencé à se concentrer sur la manipulation de cellules différenciées pour inverser leur histoire de développement et retrouver leur état pluripotent d'origine ou pour se transdifférencier directement en un type cellulaire différent. Par exemple, il est maintenant possible de reprogrammer des cellules différenciées en phase terminale directement vers un état différencié alternatif ou vers un état de cellules souches où les cellules peuvent être induites pour former d'autres types de cellules. Dans les deux cas, des altérations massives des modèles d'expression génique se produisent, révélant la complexité de ces changements moléculaires.

Au cours du semestre, les étudiants seront invités à rechercher un sujet particulier dans la biologie des cellules souches, la biologie des cellules souches cancéreuses, les modèles de maladies animales et les stratégies de souris transgéniques pour aborder les questions clés sur la façon dont la modification du phénotype des cellules adultes peut être utilisée pour traiter les maladies humaines. Chaque étudiant se verra attribuer un seul sujet à rechercher et à présenter à la classe. Pour chaque sujet, l'étudiant principal doit fournir à la classe plusieurs articles à lire à l'avance et également mener une discussion sur son sujet spécifique. La participation aux discussions est une composante essentielle de ce cours et la présence est obligatoire. La note finale du cours sera déterminée par l'assiduité, la participation active et la présentation de sujets spécifiques.

Aux États-Unis, plus de 5,5 millions de personnes souffrent de différentes formes de lésions cérébrales traumatiques (TCC) ou de lésions de la moelle épinière (SCI). Les coûts de soins de santé combinés pour TBI et SCI dans les seuls États-Unis s'élèvent à plus de 70 milliards de dollars par an. Le TBI est la principale cause de décès et d'invalidité chez les enfants et les jeunes adultes aux États-Unis. Ainsi, ces blessures mécaniques représentent un défi de santé, économique et personnel important pour les personnes touchées. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés au cours des dernières décennies dans la compréhension des mécanismes sous-jacents et le développement de nouveaux traitements, nous sommes encore loin des méthodes fiables qui permettraient une réparation complète des nerfs lésés. Ceci est largement dû au fait que le système nerveux central des mammifères adultes a une capacité de régénération très limitée. Ce cours s'adresse aux étudiants diplômés en sciences de la vie, en génie biomédical et en sciences de la santé qui s'intéressent aux neurosciences fondamentales et translationnelles. Nous discuterons des articles clés sur les mécanismes sous-jacents, les traitements et les diagnostics de la SCI et TBI. Outre les articles classiques, nous nous concentrerons également sur les développements les plus récents dans ce domaine.


Études de premier cycle

Baccalauréat ès sciences en génie biologique (cours 20)

Le département de génie biologique (BE) propose un programme de premier cycle mettant l'accent sur l'analyse, la conception et la synthèse quantitatives et basées sur l'ingénierie dans l'étude de la biologie moderne du niveau moléculaire au niveau des systèmes. L'achèvement du programme mène au baccalauréat ès sciences en génie biologique et prépare les étudiants à des carrières dans divers domaines allant des industries pharmaceutiques et biotechnologiques aux matériaux, dispositifs, écologie et santé publique. Les diplômés du programme seront prêts à occuper des postes dans la recherche fondamentale ou le développement de produits axés sur des projets, ainsi que dans des études supérieures ou des études professionnelles complémentaires.

Le programme de base requis comprend une base solide en sciences biologiques et biochimiques, qui sont intégrées à l'analyse quantitative et aux principes d'ingénierie dans l'ensemble du noyau. Les étudiants qui souhaitent poursuivre le baccalauréat ès sciences en génie biologique sont encouragés à remplir l'exigence de l'institut général de biologie au cours de leur première année et peuvent retarder l'achèvement de la physique II jusqu'au trimestre d'automne de la deuxième année si nécessaire. Le sujet optionnel Introduction à la conception en génie biologique, offert au cours du semestre de printemps de la première année, fournit un cadre pour comprendre le programme de génie biologique SB.

Les étudiants sont encouragés à suivre la matière de deuxième année d'automne 20.110[J] Thermodynamics of Biomolecular Systems . Ce sujet remplit également une exigence de diplôme SB en biologie. Les étudiants sont également encouragés à suivre la chimie organique I et les équations différentielles au cours de leur deuxième année afin de se préparer au sujet d'introduction au laboratoire de génie biologique qui fournit un contexte pour les sujets de cours et une base solide pour la recherche ultérieure de premier cycle en génie biologique par le biais du programme d'opportunités de recherche de premier cycle. projets ou stages d'été.

Les matières avancées requises dans les années junior et senior introduisent des compétences d'ingénierie supplémentaires par le biais de cours et de sujets de laboratoire et aboutissent à un projet de conception senior. Ces sujets avancés maintiennent le thème de l'analyse, de la conception et de la synthèse moléculaires au niveau des systèmes sur la base d'une forte intégration avec les fondamentaux de la biologie. Ils comprennent également une variété de cours au choix restreints qui permettent aux étudiants de développer une expertise dans l'un des six domaines thématiques: biologie des systèmes, biologie synthétique, biophysique, pharmacologie/toxicologie, ingénierie cellulaire et tissulaire et systèmes microbiens. Bon nombre de ces matières avancées sont enseignées conjointement avec d'autres départements de l'École d'ingénierie ou de l'École des sciences et peuvent remplir les conditions requises pour obtenir un diplôme dans d'autres programmes.

Mineure en génie biomédical

Une mineure interdépartementale en génie biomédical est offerte à tous les étudiants de premier cycle en dehors de la majeure BE (Cours 20). Voir Programmes interdisciplinaires pour des informations détaillées.

Mineure en toxicologie et santé environnementale

Le Département de génie biologique offre une mineure de premier cycle en toxicologie et en santé environnementale. L'objectif de ce programme est de répondre à la demande croissante d'étudiants de premier cycle pour acquérir les outils intellectuels nécessaires pour comprendre et évaluer l'impact de nouveaux produits et procédés sur la santé humaine, et pour donner une perspective sur les risques d'exposition humaine aux produits chimiques synthétiques et naturels. , agents physiques et micro-organismes.

Compte tenu de l'importance de l'éducation environnementale au MIT, le programme est conçu pour être accessible à tout premier cycle du MIT. Le programme se compose de trois matières de base didactiques obligatoires et d'une matière de laboratoire, ainsi que d'un cours au choix restreint. Les prérequis pour les matières principales sont 5.111 / 5.112 Principes de la science chimique ou 3.091 Introduction à la chimie du solide plus Introduction à la biologie ( 7.012 / 7.013 / 7.014 / 7.015 / 7.016 ).

Enquêtes

Pour plus d'informations sur les programmes de premier cycle, consultez le site Web de génie biologique ou contactez le BE Academic Office, Room 16-267, 617-452-2465.


La biologie donne une première ébauche de modèle pour le stockage des énergies renouvelables

La biologie, à travers la photosynthèse, donne une première ébauche de modèle pour stocker l'énergie solaire à une échelle énorme. À travers le monde, on estime que les organismes photosynthétiques captent l'énergie solaire à un taux moyen de ≈ 4 000 EJ an -1 (correspondant à un taux moyen annuel de ≈ 130 térawatts (TW)) [27]. Ce taux de captage d'énergie est environ 6,5 fois supérieur à la consommation mondiale actuelle d'énergie primaire de 20 TW [28]. Les organismes photosynthétiques terrestres stockent cette énergie, après les pertes de carbone dues à la respiration, à un taux net de ≈ 1 200 EJ an -1 (ou ≈ 38 TW) en grande partie sous forme de biomasse lignocellulosique [29]. La capture de cette énergie nécessite ≈ 120 gigatonnes de carbone par an (GtC an -1 ) (en ne comptant que les atomes de carbone dans le CO fixé2) [30], alors que son stockage nécessite ≈ 60 GtC an -1 [31], représentant entre seulement 7 et 14% du pool atmosphérique mondial de carbone [32, 33].

Cependant, la photosynthèse est loin d'être parfaite. La photosynthèse tire le carbone de l'atmosphère à un taux moyen annuel de seulement 1 à 2 × 10 18 molécules de CO2 m -2 s -1 [34], entre 25 et 70 fois moins que le taux d'absorption maximum possible du carbone de l'atmosphère de 5 à 7 × 10 19 molécules de CO2 m -2 s -1 [34, 35]. En conséquence, l'efficacité globale et annuelle moyenne de la photosynthèse varie entre 0,25% [35] à 1% [36], avec les meilleures efficacités globales observées sur le terrain entre 2,4% pour C3 plantes [37], 3,4 % pour C4 plantes [38] et 3 % pour les algues cultivées dans des photobioréacteurs à bulles [39]. Ces efficacités observées sont bien en deçà des efficacités maximales théoriques de C3, C4, et une photosynthèse algale de 4,6 %, 6 % [40] et 9 % [39] respectivement. De plus, la photosynthèse n'est pas immédiatement expédiable : il faut toute une saison de croissance pour stocker l'énergie solaire sous forme de biomasse végétale, suivie de la récolte et d'une longue série d'étapes thermochimiques pour en extraire l'énergie.


L'effet de l'acidification des océans sur les organismes calcifiants dans les écosystèmes marins : une perspective d'organisme à écosystème

L'acidification des océans (OA), une conséquence des émissions anthropiques de dioxyde de carbone, constitue une menace sérieuse pour les organismes marins dans les écosystèmes marins tropicaux, de haute mer, côtiers, d'eaux profondes et de haute latitude. La diversité des groupes taxonomiques qui précipitent le carbonate de calcium de l'eau de mer est particulièrement menacée. Ici, nous passons en revue la littérature en expansion rapide concernant les impacts biologiques et écologiques de l'arthrose sur la calcification, en utilisant une approche inter-échelle, orientée processus. Par rapport à la calcification, nous constatons que des domaines tels que la fertilisation, les premiers stades du cycle biologique et l'interaction avec les facteurs de stress synergiques sont sous-étudiés. Bien qu'il soit essentiel de comprendre les conséquences à long terme de l'arthrose, les études disponibles sont en grande partie des expériences à court terme qui ne permettent pas de tester l'acclimatation ou l'adaptation à long terme. Recherches futures sur la plasticité phénotypique des organismes contemporains et interprétations des performances dans le contexte de l'hétérogénéité environnementale actuelle de la pCO2 aidera grandement à comprendre comment les organismes réagiront à l'arthrose à l'avenir.


Distinction Départementale. La distinction départementale est décernée aux étudiants avec un minimum de 3,70/4,00 GPA dans les cours de sciences biologiques et aux étudiants avec un minimum de 3,30/4,00 GPA dans les cours de sciences biologiques qui terminent également avec succès BIOS 399 .

Distinction départementale la plus élevée. La plus haute distinction départementale est décernée aux étudiants qui ont un minimum de 3,70/4,00 GPA dans les cours de sciences biologiques et qui ont également réussi le BIOS 399 .


Introduction

Les épidémies jumelles d'obésité et de diabète ont accordé une grande importance à une meilleure compréhension de la régulation de l'équilibre énergétique et de la façon dont sa dérégulation affecte le dépôt de graisse et l'homéostasie du glucose. Des recherches dans ce domaine sont menées en utilisant de nombreux organismes, y compris des invertébrés tels que Drosophila melanogaster et Caenorhabditis elegans, les petits mammifères tels que les souris et les rats, les primates non humains et les humains. En particulier, les progrès ont été grandement facilités par la génération d'animaux génétiquement manipulés (impliquant un knock-out, un knock-out conditionnel, un knock-down, une surexpression transgénique ou une manipulation optogénétique de gènes ciblés) au cours de la dernière décennie. De plus, à mesure que notre compréhension des systèmes régulant le bilan énergétique s'améliore, un nombre croissant d'agents pharmaceutiques et nutraceutiques sont en cours de développement qui visent à normaliser le bilan énergétique.

La diversité des approches expérimentales et des organismes utilisés pour étudier le bilan énergétique appelle à une harmonisation dans la façon dont les données sont analysées. Cela signifie que les données dérivées à l'aide d'approches et d'organismes différents peuvent être interprétées et comparées avec une plus grande cohérence. Une préoccupation particulière dans les études récentes sur les petits mammifères a été de savoir comment normaliser les données d'apport ou de dépense pour les différences de masse corporelle ou de composition corporelle des animaux (Arch et al., 2006 Butler et Kozak, 2010 Kaiyala et Schwartz, 2011 Tschöp et al. , 2012). Ces problèmes ne sont pas nouveaux – la discussion sur les méthodes optimales de normalisation des effets de masse corporelle a commencé il y a au moins un siècle (Rubner, 1883 Kleiber, 1932 Kleiber, 1961). Cependant, un consensus sur cette question a émergé dans les années 1990 dans les études humaines. Il a été convenu que la meilleure façon d'avancer était de ne pas effectuer de simples calculs de ratio (par exemple, les dépenses divisées par la masse corporelle ou la masse corporelle maigre) car ces approches ne normalisent pas de manière adéquate l'effet de masse (Allison et al., 1995 Poehlman et Toth, 1995). L'approche optimale consiste plutôt à corriger les effets de masse à l'aide d'une approche basée sur la régression appelée analyse de covariance (ANCOVA) ou modélisation linéaire générale (GLM). Plus récemment, le même consensus a émergé parmi de nombreux chercheurs étudiant le bilan énergétique chez les petits mammifères (Kaiyala et Schwartz, 2011 Tschöp et al., 2012). Ainsi, un cadre commun pour cette analyse est maintenant largement accepté par les chercheurs de tout le domaine, de ceux qui travaillent avec des organismes modèles tels que les souris et les mouches, à ceux qui étudient les humains.

Malgré cet accord sur ce qu'il faut faire pour analyser les données de bilan énergétique, les chercheurs ne savent pas nécessairement comment le faire. Par conséquent, le but de cet article est de fournir un algorithme comme guide étape par étape pour effectuer ce type d'analyse. Dans un monde idéal, les données générées par les expériences de bilan énergétique seraient analysées avec l'aide d'un statisticien professionnel. Notre objectif n'est pas de remplacer cet étalon-or si une aide professionnelle est à portée de main, ce sera toujours la meilleure voie pour l'analyse des données. Cependant, l'accès à une expertise statistique professionnelle n'est pas toujours disponible. En effet, deux articles récents (Butler et Kozak, 2010 Tschöp et al., 2012) montrent que, dans la plupart des cas, les analyses de données de bilan énergétique ont été le plus souvent réalisées en utilisant des approches qui ne seraient pas conseillées par un statisticien qualifié, et que sont en contradiction avec le consensus qui s'est dégagé sur les méthodes d'analyse. Ainsi, nous pensons qu'un algorithme standardisé qui peut être repris par les chercheurs dans tout le domaine est d'une grande importance. Même si une aide professionnelle est à portée de main, les chercheurs pourraient trouver utile de parcourir le processus d'analyse avant de vérifier les résultats avec un statisticien qualifié afin de mieux comprendre leurs propres données.

L'algorithme présenté dans cet article peut être utilisé en combinaison avec n'importe quel logiciel de statistiques commerciales. Pour faciliter l'analyse, nous avons fourni les commandes qui devraient être utilisées pour trois progiciels de statistiques populaires (SPSS, MINITAB et R) dans le matériel supplémentaire (documents supplémentaires Annexes I, II et III, respectivement). Pour utiliser ces commandes, il vous suffit d'aller à l'annexe du matériel supplémentaire de votre programme préféré, de trouver l'étape de l'algorithme à laquelle vous vous trouvez et vous trouverez les détails des commandes à utiliser pour exécuter l'analyse. Nous fournissons également avec chaque annexe matérielle supplémentaire des exemples de résultats pour l'analyse, en utilisant des exemples de données que nous fournissons (voir plus loin), ainsi que des conseils sur la façon d'interpréter les résultats. Notez qu'il n'est pas possible d'utiliser cet algorithme, ou d'analyser correctement ce type de données, en utilisant des packages conçus principalement pour générer des graphiques ou fonctionner comme des feuilles de calcul (comme PRISMGRAPH ou Microsoft Excel) à moins d'effectuer une programmation complexe pour exécuter les tests appropriés.Parce que cela nécessite une connaissance spécialisée des calculs impliqués dans les tests statistiques utilisés et de la façon de programmer les packages, nous encourageons vivement les chercheurs à investir dans un logiciel statistique permettant les analyses décrites. Notez que, bien que nous incluions les noms des tests statistiques qui sont appliqués aux données, nous ne détaillons pas les formules sur lesquelles les tests sont basés (au-delà de la portée de ce manuscrit). Les formules sous-jacentes aux tests statistiques utilisés peuvent être trouvées dans n'importe quel manuel de biostatistique avancé (par exemple, Sokal et Rohlf, 2012 Zar, 2009). On ne soulignera jamais assez l'importance de vérifier les sorties avec un statisticien qualifié avant de passer à la publication.

Les données analysées à l'aide de cet algorithme doivent être de bonne qualité et impliquer une taille d'échantillon suffisamment grande. On suppose souvent que des tailles d'échantillons de six à dix individus sont adéquates pour ce type d'analyse, mais les études basées sur de telles tailles d'échantillons manquent souvent de puissance (voir par exemple Speakman, 2010). Aucun niveau d'analyse statistique ne peut sauver des données mal collectées ou un ensemble de données avec un très petit nombre d'observations. Le problème d'avoir un petit échantillon n'est généralement pas résolu en combinant le petit échantillon avec une analyse statistique inappropriée ! Consulter un statisticien avant le début d'une expérience est utile pour obtenir des conseils sur l'analyse de puissance a priori et des tailles d'échantillon suffisantes. En outre, des conseils sur les techniques et les pièges courants des méthodes disponibles pour mesurer l'apport alimentaire, la dépense énergétique et la composition corporelle peuvent être trouvés ailleurs (Lighton, 2008 Tschöp et al., 2012).


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Matériel en ligne

Un référentiel complet d'informations, de tutoriels et une description complète des procédures est disponible sur GitHub (https://github.com/rfitak/Circular_Biology). Ceux-ci incluent la base pour calculer une moyenne statistique à la main (https://github.com/rfitak/Circular_Biology/blob/master/Circular_data_by_hand.pdf) et comment utiliser le logiciel R (https://github.com/rfitak/ Circular_Biology/blob/master/Circular_data_exercise.md).

Les données d'orientation sur les punaises de la pilule présentées ici ont été recueillies au cours de deux périodes de cours du cours d'été Bio190S (Biologie sensorielle - vue, odeur, goût, toucher, son et au-delà) de l'Université Duke, enseigné par E.M.C. (instructeur de dossier) et R.R.F. (conferencier invite). Le Duke Office of Continuing Studies et Summer Session ont financé le matériel. Nous remercions également les étudiants participants au cours Bio190S pour leur contribution utile à l'amélioration de l'activité.


Introduction

Alors que la population mondiale augmente à un rythme sans précédent avec la demande simultanée de ressources naturelles, l'humanité est confrontée à la nécessité de développer des moyens de vivre de manière plus durable sur Terre. Vivre de manière durable nécessite un équilibre entre les préoccupations relatives au bien-être humain et celles relatives à la protection des écosystèmes dont dépend la vie (Walker & Salt, 2006). Trouver cet équilibre nécessite de comprendre les nombreuses facettes, et généralement interdisciplinaires, d'un problème donné, et comment elles sont interdépendantes (UNESCO, 2003). Ces interrelations sont de plus en plus codées dans des ensembles de données quantitatives volumineux et complexes dans de multiples sources d'information (Schultheis & Kjelvik, 2015). Cela rend la maîtrise de l'information vitale pour le succès futur de la société. 1999 Département de l'Éducation des États-Unis, 1996 AAAS, 2011). En conséquence, il est impératif que les étudiants de premier cycle aient la possibilité de développer des compétences quantitatives et une maîtrise de l'information, en particulier dans le contexte des problèmes biologiques réels auxquels ils seront confrontés à l'avenir, quels que soient leurs majeures et leurs objectifs professionnels déclarés.

Un exemple de problème réel est la crise alimentaire planétaire émergente. La population mondiale devrait atteindre neuf milliards d'ici 2050, et pour répondre aux besoins nutritionnels de cette population, les rendements agricoles devront augmenter de 70 à 100 pour cent (AAM, 2012). La simple mise à l'échelle des opérations agricoles industrielles actuelles n'est pas une solution viable car elle augmenterait la demande déjà non durable d'eau ainsi que les ressources nécessaires à la fabrication d'engrais (Metson et al., 2013 Kim & Lauder, 2013). Ces problèmes, et d'autres liés à l'agriculture industrielle, amènent certains à se demander si l'agriculture distribuée, dans laquelle les gens assument la responsabilité de cultiver une partie de leur propre nourriture, pourrait redistribuer et/ou réduire plus efficacement la demande de ressources. Par exemple, l'utilisation de combustibles fossiles serait réduite car les gens achèteraient moins de produits issus de l'agriculture industrielle qui sont transportés sur de longues distances des zones rurales aux zones urbaines (Evans et al., 2012). L'agriculture distribuée peut augmenter l'accessibilité à des aliments plus nutritifs et plus sûrs, car les produits des fermes industrielles peuvent perdre une valeur nutritionnelle substantielle pendant le transport (Rickman et al., 2007) et sont à risque de contamination microbienne lorsqu'ils sont manipulés pendant la transformation (par exemple, Opara , 2003).

Une culture qui peut rendre possible l'agriculture distribuée, même pour les citadins et les jardiniers inexpérimentés, sont les micro-pousses. Cependant, peu d'études scientifiques ont évalué le potentiel des microgreens en tant que culture produite de manière durable qui répond aux besoins nutritionnels de l'homme. De telles évaluations peuvent être menées via les expériences et les analyses quantitatives dans le module de laboratoire décrit ci-dessous (Figure 1). Ces expériences engagent les étudiants de premier cycle dans la recherche exploratoire, qui a été corrélée à une motivation accrue des étudiants et à des gains d'apprentissage (NRC, 2003 Weaver et al., 2008 AAAS, 2011), tout en intégrant des analyses quantitatives et des connaissances biologiques et informationnelles dans les cours d'introduction à la biologie (tableau 1 ). Cette intégration est conforme aux recommandations de l'American Association for the Advancement of Science (AAAS, 2011) pour la révision de l'enseignement de premier cycle en biologie et vise à atteindre les normes de compétence en matière de maîtrise de l'information pour l'enseignement supérieur décrites par l'Association of College and Research Libraries (ACRL, 2000 ).