Séance de cours

Circuits génétiques : conception et synthèse

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Dans cours

BIOENG-320: Synthetic biology

This advanced Bachelor/Master level course will cover fundamentals and approaches at the interface of biology, chemistry, engineering and computer science for diverse fields of synthetic biology. This class requires critical and analytical thinking at the ...

Description

Cette séance de cours porte sur la synthèse de circuits génétiques utilisant des circuits génétiques naturels et synthétiques, les concepts de base de la biologie synthétique et les principes de conception pour la construction de circuits synthétiques. Il s'inscrit dans la normalisation des pièces biologiques, des dispositifs et des modules en circuits, la logique numérique dans la conception des circuits, et le rôle des organismes hôtes en tant que châssis. La séance de cours explore également les outils logiciels de haut niveau pour la conception de circuits biologiques, la construction automatisée de pièces d'ADN et l'importance de l'appariement des signaux pour la composition d'éléments de régulation génétique.

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Enseignant·e·s (3)

Vassily Hatzimanikatis

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Denis Alain Henri Lucien Joly, Luca Milazzo, David Liaskos, Konrad Lagoda, Omar Keshk, Yigit Sibal, Ioannis Tzegiannakis A dirigé les thèses EPFL de Keng Cher Soh, Julien Racle, Noushin Hadadi, Stefano Andreozzi, Stepan Tymoshenko, Meriç Ataman, Joana Raquel Pinto Vieira, Tiziano Dallavilla, Yves Berset, Anush Chiappino-Pepe, Milenko Tokic, Tuure Eelis Hameri, Jasmin Maria Hafner, Homa Mohammadi Peyhani, Daniel Robert Weilandt, Zhaleh Hosseini, Sofia Tsouka, Mar

Patrick Daniel Barth

Professor Patrick Barth is Associate Professor at EPFL and Adjunct Associate Professor at Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA. He received training in Physics, Chemistry and Biology (University of Paris, ENS) in France and performed his PhD at the Commissiariat a l'Energie Atomique in Saclay, France on structure/function studies of membrane proteins (photosystem I) using biochemical and biophysical experimental techniques. He carried out postdoctoral studies at University of California at Berkeley with Tom Alber on computational development for calculating protein electrostatics and designing de novo selective peptide inhibitors of cellular protein interactions. He then went to the University of Washington as a postdoctoral fellow and instructor in David Baker's laboratory to develop computational techniques in the software Rosetta for predicting and designing membrane protein structures. He started his independent career and received tenure at Baylor College of Medicine. He will continue at EPFL to marry computation and experiment for understanding the molecular determinants of signal transduction, as well as modeling and designing membrane proteins with novel functions for various synthetic biology and therapeutic applications.

Yimon Aye

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Concepts associés (28)

Synthetic biological circuit

Synthetic biological circuits are an application of synthetic biology where biological parts inside a cell are designed to perform logical functions mimicking those observed in electronic circuits. The applications range from simply inducing production to adding a measurable element, like GFP, to an existing natural biological circuit, to implementing completely new systems of many parts. The goal of synthetic biology is to generate an array of tunable and characterized parts, or modules, with which any desirable synthetic biological circuit can be easily designed and implemented.

Électronique numérique

L'électronique numérique concerne le système ou la technologie appliquée dont les caractéristiques sont exprimées par des valeurs de nombres, en anglais digital signifiant « chiffre ». La meilleure fiabilité lors de la transmission des signaux numérisés procure en principe, un contrôle de bout en bout de la chaîne des signaux. Le mode numérique permet de s'affranchir le plus souvent du bruit de fond, des parasites et autres artefacts lors de la transmission et améliore notamment le rapport signal sur bruit.

Cis-regulatory element

Cis-regulatory elements (CREs) or Cis''-regulatory modules (CRMs) are regions of non-coding DNA which regulate the transcription of neighboring genes. CREs are vital components of genetic regulatory networks, which in turn control morphogenesis, the development of anatomy, and other aspects of embryonic development, studied in evolutionary developmental biology. CREs are found in the vicinity of the genes that they regulate. CREs typically regulate gene transcription by binding to transcription factors.

Logique séquentielle

En théorie des circuits électroniques, la logique séquentielle est un type de logique dont les résultats ne dépendent pas seulement des données actuellement traitées mais aussi des données traitées précédemment. Elle s'oppose à la logique combinatoire, dont les résultats sont fonction et seulement fonction des données actuellement traitées. En d'autres termes, la logique séquentielle utilise la notion de mémoire de stockage (Bascules, registres, etc.) alors que la logique combinatoire n'en a pas.

Élément génétique égoïste

Les éléments génétiques égoïstes (SGEs pour Selfish genetic elements) sont des séquences d'ADN codantes ou non codantes pouvant tout de même s'étendre à des micro-organismes ou des organites favorisant leur propre transmission au détriment du reste du génome de l'organisme. Leurs effets sur l’organisme hôte (porteur du SGE) sont le plus souvent neutres voire nuisibles.

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Séances de cours associées (32)

Logique numérique : circuits et conception

Introduit la logique numérique, couvrant l'algèbre booléenne, les portes logiques, les circuits combinatoires, les bascules et les machines d'état.

Circuits logiques numériques : éléments de mémoire et logique séquentielle

Introduit des circuits logiques séquentiels et des éléments de mémoire, en se concentrant sur leur rôle dans les systèmes numériques et les applications pratiques.

Biologie synthétique: composants moléculaires et génie cellulaire

S'insère dans la biologie synthétique, assemblant des composants moléculaires pour des fonctions biologiques dans les cellules vivantes, y compris le contrôle de l'expression des gènes et la signalisation artificielle des récepteurs.

Digital Systems: Vue d'ensemble des machines à états finis

Couvre les machines à états finis, leurs types, leurs structures et leurs applications pratiques dans les systèmes numériques.

Régulation de la transcription et de la traduction

Explore la régulation des processus de transcription et de traduction, en se concentrant sur les mécanismes de contrôle et l'épissage alternatif chez les eucaryotes.

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