• End of Registration
  • dec 17 2019
  • Classes Start
  • nov 12 2019
  • Classes End
  • dec 23 2019
  • Estimated Effort
  • 02:00 h/week
  • Language
  • English

About this MOOC/ À propos de ce MOOC

Almost two decades after the sequencing of the human genome, a deluge of population genomic data has been generated, depicting human genetic diversity at an unprecedented level of resolution. International efforts such as the 1,000 Genomes Project, the Exome Aggregation Consortium or the UK Biobank are providing invaluable resources for understanding the genetic architecture of human diseases and traits. These data have also helped to increase our understanding of the demographic history of our species, including how modern human populations have dispersed around the globe, how population sizes have changed over time and the extent to which they have admixed. Of particular interest over the past few years has been the knowledge we have gained through ancient DNA studies, which have shown that archaic hominins, such as Neanderthals and Denisovans, contributed to the genomes of modern non-African populations. This genetic legacy has been, in some cases, beneficial for the survival of the early modern humans leaving the African continent.
Population genetic studies have also brought new insights into how natural selection, in its different forms, has shaped the patterns of diversity of the human genome at the population scale. Specifically, we have learnt about the mechanisms by which deleterious variants are removed from the population and how the demographic history of a population may affect the efficiency of natural selection to purge deleterious alleles. Genomic studies have also shed new light on how humans have adapted to the broad range of environments they occupy. Indeed, during their dispersals across the globe, humans encountered a highly diverse set of climatic, nutritional, and pathogenic conditions, to which they had to adapt. In this context, the detection of molecular signatures of past selection in the human genome has proved crucial for the identification of genes underlying the morphological and physiological diversity observed across human populations, and for increasing our understanding of the genetic architecture of adaptive traits.
This course aims to provide a basic fundamental knowledge of population and evolutionary genetics applied to humans, and illustrates this field with multiple research examples. We will describe the main drivers of our genetic diversity, including mutation, recombination, genetic drift and natural selection. Furthermore, we will explain how different approaches in population genetics can shed new light onto the demographic history of our species, our dispersals around the world, the occurrence and intensity of admixture with archaic humans and between modern human populations, and genetic adaptation to environmental changes.


Presque vingt ans après le séquençage du génome humain, une multitude de données génomiques a permis de décrire la diversité génétique humaine à un niveau de résolution sans précédent. Des projets internationaux tels que le Projet 1000 Génomes, le Consortium Exome Aggregation, ou UK Biobank ont fourni des informations cruciales pour comprendre l’architecture génétique des maladies et phénotypes de l’homme. Ces données massives ont également amélioré notre compréhension de la démographie de notre espèce, incluant en particulier comment les populations humaines se sont dispersées autour du globe, comment leur taille a changé au cours du temps, et à quel point elles se sont métissées. Notre compréhension a largement profité de plusieurs études basées sur l’ADN ancien, qui ont démontré que les Néanderthaliens et Dénisoviens, des homininés maintenant disparus, ont contribué au génome des populations non-africaines d’homme moderne. Cet héritage génétique a pu faciliter, dans certains cas, la survie de l’homme alors qu’il quittait le continent Africain.
La génétique des populations a également permis de mieux comprendre comment la sélection naturelle, dans toutes ses formes, a contribué à la diversité du génome humain à l’échelle des populations. En particulier, nous comprenons mieux comment les variants génétiques délétères sont éliminés de la population et comment l’histoire démographique d’une population peut affecter l’efficacité de ce phénomène. Les études génomiques ont également permis de mettre en lumière la capacité des humains à s’adapter à la grande diversité d’environnements qu’ils ont occupés. Durant leur dispersion à travers le globe, les humains ont rencontré des conditions climatiques, nutritionnelles et microbiologiques extrêmement diverses auxquelles ils ont dû s’adapter. Dans ce contexte, la détection des signatures moléculaires de la sélection naturelle dans le génome humain a été fondamentale pour l’identification des gènes à l’origine de la diversité morphologique et physiologique observée entre populations humaines actuelles, et pour notre compréhension de l’architecture génétique des phénotypes adaptatifs.
L’objectif de ce MOOC est de donner les bases fondamentales de la génétique des populations appliquée à notre espèce, et de l’illustrer par de nombreux exemples provenant de la recherche. Nous décrirons les différents facteurs qui déterminent notre diversité génétique, incluant la mutation, la recombinaison, la dérive génétique, et la sélection naturelle. Nous expliquerons en outre comment l’application de différentes approches en génétique des populations peut éclairer d’un nouveau jour l’histoire démographique de notre espèce, notre dispersion à travers le monde entier, le métissage entre les populations archaïques et les populations modernes et notre adaptation génétique aux changements environnementaux.

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.

Enrollement types/formules d'inscription

You may register to this MOOC in two ways:

Discovery path.

You get access to all video-sessions, post session quiz, and web-forum. The MOOC provides good knowledge of populations genetics, and of the evolution of humans since the very beginning.

Qualifying path.

In addition to video-sessions, post session quiz and web-forum, you have access to quiz after each of the chapters and at the end of the MOOC, and to three hangouts along the MOOC, to a summary session by the directors of the course and to a final individual online evaluation under surveillance.
Success at this final examination will provide you with a certificate signed by FUN and by Institut Pasteur.
The cost of the qualifying course is 150€.
Before registering to the qualifying path make sure that your scientific background is sufficient enough and correspond at least to a bachelor of live sciences.

Pour suivre ce cours, vous avez le choix entre deux formules

Formule découverte

Si vous optez pour cette formule, vous aurez accès aux vidéos du cours, aux QCMs après chaque session, et aux échanges dans le Forum. A l’issue de la formule Découverte vous aurez acquis des connaissances approfondies sur la Génétique des populations et l’évolution humaine depuis son apparition.

Formule Qualifiante.

Si vous optez pour cette formule, vous aurez, en plus des activités proposées dans la formule Découverte, un quiz à la fin de chaque chapitre et à la fin du MOOC, trois hangouts au cours de la diffusion du MOOC, une vidéo de conclusion à la fin de la période de diffusion, et un examen individuel final surveillé à distance. Le succès à l’examen vous permettra d’obtenir un certificat délivré par FUN et par l’Institut Pasteur.
Le prix de l’inscription à la formule Qualifiante est de 150€.
Pour vous inscrire à la formule qualifiante, et donc être capable de suivre la totalité des sessions, de participer efficacement aux discussions des hangouts et de réussir l’examen final, vous devrez absolument avoir un niveau scientifique suffisant correspondant au moins à une licence en sciences de la vie.

Format/Format

This MOOC is organized in 4 chapters of 5 to 8 sessions each. Each session includes a 6 to 10-minute video and 2 multiple choice questions to help you test your understanding. There are 10 to 16 multiple choice questions at the end of each chapter, followed by final evaluation and a certification exam.
The videos are in English, subtitled in English and French.

Le MOOC est divisé en 4 chapitres de 5 à 8 sessions. Chaque session comporte une vidéo de 8 à 10 minutes en moyenne et de 2 questions à choix multiple pour tester votre compréhension de la session. A la fin de chaque chapitre, 10 à 16 questions à choix multiple vous seront posées, suivies d’une évaluation finale et d’un examen de certification.
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 Population genetics and human evolution. It is of particular interest for students working in the field of biomedical sciences, genomics and anthropology. / Ce MOOC est destiné à toute personne souhaitant approfondir ses connaissances en génétique des populations et sur l’évolution de l’homme. Il est d’un intérêt particulier pour les étudiants travaillant dans le domaine des sciences biomédicales, de la génomique et de l’anthropologie.

Prerequisite/ Prérequis

We recommend a good scientific background (such as a bachelor of live science)./ Une formation scientifique de type licence en Sciences de la Vie est recommandée.

MOOC directors/ Directeurs du MOOC

Course Staff Image #1

Lluis Quintana-Murci

Lluis Quintana-Murci received his BSc in Biology at the University of Barcelona (Spain), and his Ph.D. in Population Genetics at the University of Pavia (Italy). He heads the Unit of Human Evolutionary Genetics at Institut Pasteur since 2007. He is a human population geneticist whose research focuses on the use of genomic data to infer the past demographic history of human populations and to dissect the different forms in which natural selection can act on the human genome. His team is especially interested in exploring the extent to which pathogens have exerted pressures on innate immunity genes. Over the last years, his team has also adopted a systems immunology approach to understand the different factors (genetic, epigenetic, environmental, etc.) that drive immune response variation between individuals and populations. Lluis Quintan-Murci is professor at College de France.

Lluis Quintana-Murci a obtenu sa licence en biologie à l’Université de Barcelone (Espagne) et sa thèse de Sciences à l’Université de Pavie (Italie). Il dirige l’Unité de Génétique de l’Evolution Humaine à l’Institut Pasteur depuis 2007. Il est généticien des populations. Ses recherches sont orientées sur l’utilisation de la génomique pour reconstituer l’histoire démographique des populations humaines dans le passé et pour appréhender les différents moyens avec lesquels la sélection naturelle peut agir sur notre génome. Son équipe s’intéresse particulièrement à déterminer quelles pressions ont exercées les pathogènes sur les gènes participant à notre réponse immunitaire innée. Ces dernières années, l’équipe de Lluis Quintana-Murci a utilisé une approche d’immunologie systémique pour comprendre comment les différents mécanismes (génétiques, épigénétiques, environnementaux…) ont déterminé les variations de réponse immunitaire entre les individus et les populations. Lluis Quintana-Murci est professeur au collège de France.

Course Staff Image #1

Etienne Patin

Etienne Patin received his MSc in Biology and Genetics and his PhD in Population Genetics at the University Paris VII (France). After a postdoctoral training in epidemiological genetics at the Necker Hospital (France), he joined Institut Pasteur as a CNRS Research Scientist. He is a population geneticist whose main interests range from the study of past human demography, with a focus on Africa, to the methodological aspects of demographic inference, and, more recently, systems immunology. One of his main research interests is the occurrence and extent of admixture between modern human populations and its potential adaptive nature.

Etienne Patin a obtenu son master en génétique et sa thèse à l’Université Paris-Diderot en France. Après avoir effectué un postdoc en épidémiologie génétique à l’Hôpital Necker à Paris, il a rejoint l’Institut Pasteur comme chercheur au CNRS. C’est un généticien des populations dont les travaux s’étendent de l’étude de l’histoire démographique humaine, en particulier en Afrique, aux aspects méthodologiques de l’inférence en démographie, et, plus récemment à l’immunologie systémique. L’un de ses principaux thèmes de recherche est l’importance du métissage entre les populations humaines modernes et de son rôle dans l’adaptation génétique de l’homme.

With the participation of / Avec la participation de

Guillaume Achaz (Muséum National d’Histoire Naturelle), Céline Bon (Muséum National d’Histoire Naturelle), Samantha Brunel (Institut Jacques Monod), Raphaëlle Chaix (Muséum National d’Histoire Naturelle), Marie Lopez (Institut Pasteur), Javier Mendoza Revilla (Institut Pasteur), Mary O’Neill (Institut Pasteur),Ludovic Orlando (Université Toulouse 3), François-Xavier Ricaut (Université Toulouse 3),Maxime Rotival (Institut Pasteur), Laure Ségurel (Muséum National d’Histoire Naturelle), Paul Verdu (Muséum National d’Histoire Naturelle), Tamara Gill-Vernick (Institut Pasteur)

Course syllabus /plan du cours

Chapter 1 – Human genome diversity and population genetics/ Diversité du génome humain et génétique des populations

  • - Diversity of the human genome/Diversité du génome humain
  • - Public databases of population genetic variation/Bases de données de variations génétiques des populations
  • - Public engagement and return to populations/Engagement public et retour aux populations
  • - Causes of genetic diversity: mutation and recombination/Facteurs déterminant la diversité génétique: mutation et recombinaison
  • - Factors driving genetic diversity: genetic drift/ Facteurs déterminant la diversité génétique : dérive génétique
  • - Factors driving genetic diversity: natural selection/ Facteurs déterminant la diversité génétique : sélection naturelle

Chapter 2 – The demographic history of human populations/L’histoire démographique des populations humaines Diversité du génome humain et génétique des populations

  • - Methods of demographic inference/Méthodes d’inférence démographique
  • - Population splits and admixture among humans/Séparations et métissages des populations humaines
  • - The genetic history of the African continent/Histoire génétique du continent Africain
  • - The genetic history of the European continent/Histoire génétique du continent Européen
  • - The genetic history of Asia, Australia and Oceania/Histoire génétique de l’Asie, l’Australie et l’Océanie
  • - The genetic history of the Americas/Histoire génétique des Amériques
  • - The use of pathogens as markers of human migrations/L’utilisation de pathogènes comme marqueurs des migrations humaines
  • - Inferring cultural practices through genetics/Inférence des pratiques culturelles à travers la génétique.

Chapter 3 – The adaptive history of human populations/Histoire de l’adaptation des populations humaines

  • - Diversity of the human genome/Diversité du génome humain
  • - Methods to detect natural selection/Méthodes de détection de la sélection naturelle
  • - The effects of purifying selection in the genome and populations/Les effets de la sélection purificatrice sur le génome des populations humaines
  • - Adaptation to nutritional resources/Adaptation aux ressources nutritionnelles
  • - Adaptation to climate and extreme conditions/Adaptation au climat et aux conditions extrêmes
  • - Adaptation to pathogens and infectious diseases/Adaptation aux agents pathogènes et aux maladies infectieuses
  • - Alternative models of adaptation/Les modèles alternatifs de l’adaptation

Chapter 4 – The contribution of ancient DNA studies to human evolution/Contribution de l’étude de l’ancien ADN à l’évolution humaine

  • - Methods in ancient genomics/Méthodes en paléogénomique
  • - The archaic hominins and admixture with modern humans/Les homininés archaïques et leur métissage avec les humains modernes
  • - Recent history through the lens of ancient DNA/Histoire récente à travers la loupe de l’ADN ancien
  • - The phenotypic legacy of archaic admixture/L’héritage phénotypique du métissage archaïque
  • - The adaptive nature of archaic introgression/La nature adaptative de l’introgression archaïque

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.

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.

.