• End of Registration
  • may 26 2021
  • Classes Start
  • apr 02 2021
  • Classes End
  • jun 02 2021
  • Certification
  • Get a certificate for 150 €
  • Estimated Effort
  • 02:30 h/week
  • Language
  • English

About this MOOC//À propos de ce MOOC

The life of a multicellular organism, including us, starts as a single cell with a unique genome. However, during development all the cells of our body inherit the same genome despite being so different among each other. This implies that additional information must be inherited in each different cell type to instruct their fate. Moreover, because during our existence the genome does not change, our life experience cannot be transmitted to the next generation by the genome. Based on several observations in different model organisms in recent years, many biologists have been questioning the dogmatic view of the genome as being the only source of information transmitted through cell divisions and across generations. The discovery and the characterization of new types of information transmitted along with the genome is what we usually call epigenetics.

The capability of transmitting information across individuals beyond their genes is quite revolutionary in biology and this is the reason why the field of epigenetics is still very controversial and deeply investigated by many scientists around the world. Nonetheless, extensive research in the past years helped to reveal how our genome is organized in the nucleus and to characterize the different types of transient chemical modifications that regulate the activity of the genome in our cells. These chemical modifications that surround the genome, called epigenetic modifications, constitute one of the fundamental bases of the epigenetic process. In addition, other types of molecules, such as RNA, serve to transmit heritable information across cell divisions.

Drawing on this knowledge, we are starting to appreciate how epigenetic information can have an influence on the development of multicellular organisms and how it can impact human health. Thus, the full understanding of the mechanisms regulating epigenetic processes will contribute to expand our notion of genetics, heritability, and diseases.

This course aims to provide a basic fundamental knowledge of what is considered to be epigenetics and wants to illustrate well characterized examples of epigenetic phenomena in many different model organisms. In addition, we will explain in detail the molecules that participate in the epigenetic inheritance and their mechanisms of action. Furthermore, we will discuss the implication of epigenetics in development, and how environmental experiences can change our life and the life of our progenies through epigenetic mechanisms. Finally, we will describe examples of diseases that are influenced by epigenetic mechanisms.

La vie d’un organisme multicellulaire, y compris celle des humains, démarre par une seule cellule avec un génome unique. Durant leur développement, les cellules corporelles se différencient sous des formes très différentes bien qu’elles aient hérité du même génome. Cela suggère qu’un certain nombre d’informations additionnelles sont héritées par ces différentes cellules pour les guider vers leur destinée. En outre, puisque durant notre vie, notre génome ne change pas, l’expérience acquise ne peut pas être transmise aux générations futures par le génome. De multiples observations dans différents types d’organismes ces dernières années ont remis en question le dogme que le génome est la seule source d’information transmise aux générations futures au cours de la division cellulaire. La découverte et la caractérisation de nouveaux types d’informations transmises en même temps que le génome est ce qui est habituellement appelé l’épigénétique.

La capacité de transmettre des informations à côté des gènes est complètement révolutionnaire en biologie. C’est la raison pour laquelle le domaine de l’épigénétique est encore controversé et fait l’objet d’investigations par de nombreux scientifiques à travers le monde. Ces recherches ont contribué à révéler comment le génome est organisé dans le noyau et à caractériser les différents types de modifications chimiques qui régulent l’activité du génome dans nos cellules. Ces modifications chimiques qui se déroulent autour du génome, appelées modifications épigénétiques, représentent une des bases essentielles des processus épigénétiques. En outre, d’autres types de molécules, comme l’ARN servent également à transmettre des informations héréditaires à travers la division cellulaire.

A partir de ces connaissances, on commence à comprendre comment l’information épigénétique peut avoir une influence sur le développement d’organismes multicellulaires et peut avoir un impact sur la santé humaine. Une meilleure compréhension des mécanismes régulant les processus épigénétiques va contribuer à améliorer les notions de génétique, héritabilité et maladies.

Ce cours vise à fournir les connaissances de base de ce qui est actuellement considéré comme l’épigénétique. Il donne des exemples concrets des phénomènes épigénétiques dans différents modèles d’organisme. En outre nous expliquerons en détail les molécules qui participent dans l’hérédité épigénétique et leur mécanisme d’action. Nous aborderons les implications de l’épigénétique dans le développement animal, et comment les modifications environnementales peuvent changer notre vie et celle de notre descendance. Finalement, ce cours donne aussi des exemples de maladies qui sont influencées par les mécanismes épigénétiques.

Language//Langue

This MOOC is taught in English. Videos are subtitled in French and English/ Ce MOOC est en anglais. Les vidéos sont sous-titrées en français et en anglais.

Format

This MOOC is organized in 7 chapters :

  • 1. Fundamental principles about epigenetics.
  • 2. The mechanisms and molecules that regulate epigenetic processes.
  • 3. Epigenetic phenomena in different model organisms, what can we learn from them?
  • 4. How can epigenetics influence the life of an organism?
  • 5. Environmental epigenetics, how environmental changes influenceheritability?
  • 6. Epigenetic mechanisms in diseases.
  • 7. Future perspective.
  • Each module is composed of 2 to 5 sessions. In each session you will find an 8-10 minutes video and a multiple choice test to help you to check your understanding. The videos are in English subtitled in French and English. .

    This MOOC is organized in 7 chapters.:

  • 1. Principes fondamentaux de l’épigénétique.
  • 2. Les mécanismes et les molecules qui régulent les processus épigénétiques.
  • 3. L’épigénétique dans différents organismes. Que pouvons nous en apprendre?
  • 4. Comment l’épigénétique peut influencer la vie d’un organisme?
  • 5. Epigénétique environnementale. Comment les modifications de l’environnement influence l’héritabilité?
  • 6. Mécanismes épigénétiques des maladies.
  • 7. Perspectives..
  • Chaque chapitre est composé de 2 à 5 sessions. Chaque session comporte une video d’en moyenne 8 à 10 minutes et de 2 questions à choix multiple pour tester votre compréhension de la session. Les videos sont en anglais, sous-titrées en anglais et en français.

    Targeted audience//Public ciblé

    This MOOC is aimed at anybody who wishes to learn more about Epigenetics and on-going research. It is of particular interest for students working in the field of biomedical sciences, healthcare professionals, and researchers. / Ce MOOC est destiné à chaque personne qui souhaite approfondir ses connaissances sur l’Epigénétique et sur les recherches en cours dans ce domaine. Il est particulièrement intéressant pour les étudiants qui travaillent dans le domaine des sciences biomédicales, les professionnels de santé, et les chercheurs.

    Prerequisite//Prérequis

    We recommend a good scientific background (such as a bachelor of science)./ Un bon niveau scientifique est recommandé pour suivre ce MOOC (licence en sciences).

    Enrollement types // Formules d'inscription

    To follow this course, you have the choice between two formulas. The DISCOVERY path gives you access to videos, quizzes and exchanges in the forum. Additionnaly, the QUALIFYING path gives you access to a qualifying exam.

    Pour suivre ce cours, vous avez le choix entre deux formules. Le parcours DECOUVERTE vous donne accès aux vidéos, quiz et échanges sur le forum. De plus, le parcours QUALIFIANT vous donne accès à un examen certifiant.



    Discovery path


    If you opt for this path, you will have access to the videos, the quizzes and the exchanges in the forum. For this path, no certificate will be delivered. The registration is free.

    Qualifying path

    • In addition to the activities offered in the DISCOVERY path, the QUALIFYING formula will allow you to obtain a certificate in the form of a "certificate". To do this, you will have to take a exam, monitored remotely, lasting 1 hour, consisting of 30 multiple choice questions (MCQ) and obtaining 18 correct answers.

    • The registration fee for the qualifying course is 150€.

    • Obtaining a qualifying certification is an opportunity for you to obtain a diploma. This course is one of the MOOCs of the Institut Pasteur's Digital Diploma in Infectious Diseases program (DNM2IP). For more information, see the Institut Pasteur web page, dedicated to this new diploma.



    Parcours Découverte


    Si vous optez pour ce parcours, vous aurez accès aux vidéos, aux quiz et aux échanges dans le forum. Ce parcours ne donnera pas lieu à la délivrance d'une attestation. L'inscription est gratuite.

    Parcours Qualifiant

    • En complément des activités proposées dans le parcours DECOUVERTE, le parcours QUALIFIANT vous permettra d'obtenir un certificat. Pour cela, vous devrez suivre un examen surveillé à distance d’une durée d'une heure, consistant en 30 questions à choix multiples (QCM) et d'obtenir 18 bonnes réponses.

    • Le prix de l’inscription au parcours qualifiant est de 150€.

    • Obtenir une certification qualifiante est une opportunité pour vous d'obtenir un diplôme. En effet, ce cours est un des MOOCs du programme du Diplôme Numérique des Maladies Infectieuses de l'Institut Pasteur (DNM2IP). Pour en savoir plus, consultez la page web de l'Institut Pasteur, dédiée à ce nouveau diplôme.


    Certificate and attestation of follow-up // Certificat et attestation de suivi

    Please note, only the "Qualifying" path gives the right to a qualifying certification issued by Fun and the Institut Pasteur. There will be no certificate of follow-up, neither for the "Discovery" path, nor for the "Qualifying" path.

    Attention, seul le parcours "Qualifiant" donne droit à une certification qualifiante délivrée par Fun et l'institut Pasteur. Par ailleurs, il n'y aura pas d'attestation de suivi, ni pour le parcours "Découverte", ni pour le parcours "Qualifiant".


    MOOC team/ Equipe du MOOC

    Course Staff Image #1

    Germano Cecere, director

    Germano Cecere received his BSc degree in Biotechnology from the University of Naples “Federico II” in Italy in 2004, and his Ph.D. from University of Rome “La Sapienza” in 2008. He started to work on RNA silencing phenomena and small RNAs during his graduate study in the laboratory of Dr. Carlo Cogoni. After completing his Ph.D., he joined the laboratory of Dr. Alla Grishok at Columbia University for his postdoctoral work. There, he studied chromatin- and RNA-mediated epigenetic mechanisms, using C. elegans as a model organism. He is currently the head of the “Mechanisms of epigenetic inheritance” team at Institute Pasteur in Paris, in the Department of Developmental and Stem Cell Biology. His main interest is in studying how epigenetic information is propagated across generations and in exploring the role of inherited small RNAs in the transmission of traits across generations.

    Germano Cecere a obtenu sa license en Biologie à l’université de Naples « Federico II » en 2004 puis son PhD à l’Université « La Sapienza » à Rome en 2008.Il a commencé à travailler sur le silençage de l’ARN et le S-ARNs pendant ses années dans le laboratoire de Carlo Cogoni. Après avoir eu son PhD, il a effectué son postdoc chez Alla Grishok à l’Université de Columbia où il a étudié les mécanismes génétiques médiés par la chromatine et l’ARN, en utilisant le modèle de C. elegans. Il est actuellement le directeur de l’équipe « Mécanismes de l’hérédité épigénétique » à l’Institut Pasteur de Paris, dans le Département de Biologie du Développement et Cellules Souches. Son domaine de prédilection est l’étude des mécanismes qui permettent à l’information épigénétique de se propager de génération en génération et l’exploration du rôle des petits RNA hérités dans la transmission des traits de caractère.

    Course Staff Image #1

    Meetali SINGH, community manager

    I am trained as a biochemist. During my PhD I studied role of chaperone Hsp90 in the life cycle and virulence of protozoan parasites. I investigated the evolution of Hsp90 complex and its function in primitive protozoa, primarily using parasites like Entamoeba, Trichomonas and Theileria as models. For my post-doc research, I transitioned to explore epigenetic gene regulation and inheritance in free-living nematode, C. elegans, in the lab of Dr. Germano Cecere at Institut Pasteur. I am currently investigating the biogenesis of endo-siRNAs and their role in gene regulation of C. elegans germline transcripts during development by integrating proteomic, biochemical, and high-throughput genomic approaches. I am further exploring how epigenetic information is transmitted from soma to germline.

    J'ai une formation de biochimiste. Au cours de ma thèse, j'ai étudié le rôle de la protéine chaperone Hsp90 au cours du cycle de vie et de virulence de parasites protozoaires. J'ai étudié l'évolution du complexe Hsp90 et sa fonction dans les protozoaires primitifs, principalement en utilisant comme modèles les parasites Entamoeba, Trichomonas et Theileria. Dans le cadre de mes recherches postdoctorales, je me suis orientée vers l'étude de la régulation et de l'hérédité épigénétiques des gènes chez le nématode vivant libre C. elegans, dans le laboratoire du Dr Germano Cecere à l'Institut Pasteur. J'étudie actuellement la biogenèse des endo-siRNA et leur rôle dans la régulation génique des transcrits de la lignée germinale de C. elegans au cours du développement, en intégrant des approches génomiques, protéomiques, biochimiques et à haut débit. J'explore plus avant comment les informations épigénétiques sont transmises du soma à la lignée germinale.

    Loan Bourdon, community manager

    I did a Bachelor's in genomics, molecular biology, and NGS. I worked as an assistant engineer with Dr. Michel Labouesse and studied the role of the mechanical forces during embryogenesis and how they shape the elongation of C.elegans embryos. I then studied the actomyosin contraction of the cortex and its function during embryogenesis and more specifically its role during gastrulation, cell division, and tissue remodeling. I joined the lab of Dr. Germano Cecere where I study the inter-individual variability during stress response in isogenic populations of worms, and I’m the CRISPR wizard in the lab.

    J'ai obtenu une licence en génomique, biologie moléculaire et NGS. J'ai travaillé comme assistant ingénieur avec le Dr Michel Labouesse et étudié le rôle des forces mécaniques lors de l'embryogenèse et la façon dont elles façonnent l'élongation des embryons de C.elegans. J'ai ensuite étudié la contraction de l'actomyosine du cortex et sa fonction au cours de l'embryogenèse et plus particulièrement son rôle lors de la gastrulation, de la division cellulaire et du remodelage tissulaire. J'ai rejoint le laboratoire du Dr Germano Cecere où j'étudie la variabilité interindividuelle lors de la réponse au stress dans des populations isogéniques de vers. Je suis le référent pour le système CRISPR au laboratoire.

    With the participation of / Avec la participation de

    Slimane Ait-Si-Ali (Université Paris-Diderot), Benoit Arcangioli (Institut Pasteur), Paola Arimondo (Institut Pasteur), Valentina Boeva (Inserm, Paris), Matthieu Boulard (EMBL, Rome), Giacomo Cavalli (IGH, Montpellier), Vincent Colot (ENS Paris), Eugene Gladyshev (Institut Pasteur), Maxime Greenberg (Institut Curie), Thomas Gregor (Institut Pasteur), Mélanie Hamon (Institut Pasteur), Michelle Holland (King’s College, London), Nicola Iovino (Max Planck Institute, Freiburg), Francesca Merlin (Sorbonne University, Paris), Pablo Navarro-Gil (Institut Pasteur) Lluis Quintana-Murci (Institut Pasteur), Claire Rougeulle (Université Paris-Diderot), Ritwick Sawarkar (Max Planck Institute, Freiburg), Jonathan Weitzman (Université Paris-Diderot).

    Course syllabus /plan du cours

    Chapter 1: Fundamental principles about epigenetics/ Chapitre 1 : Principes fondamentaux de l’épigénétique.

    • Why is epigenetics a new frontier in biology?/ Pourquoi l’épigénétique est une nouvelle frontière en biologie?
    • From genetics to epigenetics: why do we need epigenetics to fully explain heritability?/ De la génétique à l’épigénétique: pourquoi avons-nous besoin de l’épigénétique pour expliquer complètement l’hérédité?
    • What should we consider to be epigenetics?/ Que doit on considerer comme de l’épigénétique?.

    Chapter 2: The mechanisms and molecules that regulate epigenetic processes./ Chapitre 2: Les mécanismes et les molecules qui régulent les processus épigénétiques..

    • Epigenetic chromatin modifications: how multiple varieties of chemical modifications decorate the epigenome and its activity?/ Modifications épigénétiques de la chromatine: comment une grande variété de modifications chimiques dessinent l’épigénome et son activité?
    • DNA methylation and its fundamental role in epigenetic gene silencing. / La déméthylation de l’ADN et son rôle fondamental dans le silençage génique.
    • Regulation of epigenetic processes by non-coding RNAs./ Régulation des processus épigénétiques par des ARN non codants.
    • Dynamic organization of the genome and its impact on gene regulation and epigenetic processes./ Organisation dynamique du génome et son impact sur la régulation des gènes et les processus épigénétiques..

    Chapter 3: Epigenetic phenomena in different model organisms, what can we learn from them?/ Chapitre 3: L’épigénétique dans différents organismes. Que pouvons nous en apprendre?

    • X chromosome inactivation in Mammals./ L’inactivation du chromosome X chez les mamifères.
    • - Transgenerational epigenetic inheritance in animals./ L’héritage épigénétique transgénérationnel chez l’animal.
    • Epigenetic inheritance in plants./ Héritage épigénétique chez les plantes.
    • Epigenetic processes in fungi./ Héritage épigénétique chez les champignons.

    Chapter 4: How can epigenetics influence the life of an organism?/ Chapitre 4: Comment l’épigénétique peut influencer la vie d’un organisme?

    • Inheritance of chromatin modifications at the beginning of life./ Héritage des modifications de chromatine au début de la vie.
    • Epigenetic reprogramming and genomic imprinting. / Reprogrammation épigénétique et empreinte génomique.
    • Role of epigenetic mechanisms during cell differentiation. / Rôle des mécanismes épigénétiques lors de la différenciation cellulaire.
    • Epigenetic variations in human populations./ Variations épigénétiques dans les populations humaines.-

    Chapter 5: Environmental epigenetics, how environmental changes influenceheritability?/ Chapitre 5: Epigénétique environnementale. Comment les modifications de l’environnement influence l’héritabilité?

    • How nutrition drives heritable epigenetic changes? / Comment la nutrition conduit à des modifications épigénétiques héréditaires?
    • Epigenetic inheritance of environmental stresses./ Hérédité épigénétique du stress environnemental.
    • Epigenetic control of selfish elements during environmental changes. / Contrôle épigénétique des éléments génétiques égoïstes durant les modifications de l’environnement.

    Chapter 6: Epigenetic mechanisms in diseases./ Chapitre 6: Mécanismes épigénétiques des maladies.

    • Epigenetic memory of bacterial infection./ Mémoire épigénétique des infections bactériennes.
    • Epigenetics and aging./ Epigénétique et vieillissement.
    • Epigenetic mechanisms in metabolic diseases./ Mécanismes épigénétiques dans les maladies métaboliques.
    • Role of DNA methylation and epigenetic histone modifications in cancer./ Rôle de la méthylation de l’AND et des modifications épigénétiques de l’histone dans le cancer.
    • Therapeutic epigenetic approaches to cancer./ Approche épigénétique du traitement du cancer.

    Chapter 7: Future perspective./ Chapitre 7: Perspectives.

    • What will be the new frontiers of epigenetic research? / Quelles seront les nouvelles frontières de l’épigénétique?
    • Conceptual challenges from a philosophical perspective/ Défis conceptuels selon une perspective philosophique.



    This MOOC was created by the Education Department of the Institut Pasteur.

    .

    This MOOC was realized with the support of the Fondation IPSEN, under the eagis of Fondation de France.

    .

    Frequently Asked Questions

    What web browser should I use?

    The Open edX platform works best with current versions of Chrome, Firefox or Safari, or with Internet Explorer version 9 and above.

    See our list of supported browsers for the most up-to-date information.

    Conditions d'utilisation / Terms of use

    Conditions d’utilisation du contenu du cours / Terms of use of the course

    Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification

    Cette licence est la plus restrictive des six licences principales, n’autorisant les autres qu’à télécharger vos œuvres et à les partager tant qu’on vous crédite en citant votre nom, mais on ne peut les modifier de quelque façon que ce soit ni les utiliser à des fins commerciales.

    BY-NC-ND Creative Commons License: users have to mention the writer’s name, they can tap that work except in a trade context, and they can not change the original work.

    Conditions d’utilisation des contenus produits par les participants / Terms of use of the content produced by the students

    Droits réservés / All rights reserved

    Licence restrictive : la production relève de la propriété intellectuelle de son auteur et ne peut donc pas être réutilisée.

    Restrictive License: your own production comes under intellectual property and thus can not be reused.