PROTÉINES
PROTÉINES (histoire de la notion)
Le terme « protéine »apparaît en 1838 dans un article publié par le chimiste hollandais Gerrit Mulder. Mulder étudiait la composition élémentaire de substances azotées d'origine animale comme la fibrine, l'albumine et la gélatine. Il employait à cet effet une méthode de combustion inventée dans les années 1810 par Joseph Gay-Lussac et […] Lire la suite
PROTÉINES - Structures
Depuis les travaux du chimiste allemand Emil Fischer, Prix Nobel de chimie en 1902 pour la synthèse chimique de molécules biologiques, on sait que les protéines sont des assemblages de « briques élémentaires », les vingt acides aminés (ou aminoacides). Le terme de protide encore utilisé à l’époque a vieilli, et est désormais réservé aux protéines alimentaires. En […] Lire la suite
PROTÉINES DE L'ALIMENTATION HUMAINE
La matière vivante est composée principalement de quatre éléments : azote, oxygène, hydrogène et carbone. L'air contient environ 79 p. 100 d'azote et 20 p. 100 d'oxygène. Le dioxyde de carbone (CO2) est nettement moins présent : 0,03 p. 100. Les animaux sont incapables d'utiliser directement les éléments azote et carbone pour synthétiser les […] Lire la suite
PAULING ET LES PROTÉINES
Après avoir appliqué la mécanique quantique aux liaisons chimiques et défini les liaisons faibles, Linus Pauling (1901-1994) se consacra à l'étude des protéines. Il élabora, en 1951, la structure secondaire des protéines fibrillaires (kératine des cheveux, fibroïne de la soie, etc.), point de départ des études sur la biologie structurale des protéines. Toutes les protéines ont une structure primai […] Lire la suite
ADN (acide désoxyribonucléique) ou DNA (deoxyribonucleic acid)
Dans le chapitre « Modifications structurales de l'ADN lors de la réplication » : […] La réplication de l'ADN consiste en la copie de la totalité de l'information contenue dans le génome d'un organisme vivant. On sait que ce processus se déroule selon un mode semi-conservatif, chacun des brins de l'ADN servant de modèle pour la copie du brin complémentaire. Ce mécanisme est beaucoup plus complexe que ne l'avaient pressenti Watson et Crick et nécessite l'intervention de nombreuses […] Lire la suite
AMINOACIDES ou ACIDES AMINÉS
Les acides aminés, encore appelés aminoacides sont les unités structurales des protéines, donc des enzymes, clés des divers mécanismes du vivant. Ils participent en outre à presque tout le métabolisme cellulaire. On les a nommés ainsi, car ce sont des molécules organisées autour d’une même structure de base – un atome de carbone – qui porte : la fonction acide-COOH ; la fonction basique amine-N […] Lire la suite
AMMONIFICATION ou AMMONISATION
Les matières organiques résiduelles, animales et végétales – excreta , débris, déchets, cadavres – subissent dans la nature, sous l'action des micro-organismes des sols et des eaux, des transformations plus ou moins poussées. Celles-ci peuvent aboutir à la formation de matières colloïdales noirâtres, terreau ou humus, souvent riches en débris à peine décomposés : c'est l' humification. Elles peuve […] Lire la suite
ANTICORPS MONOCLONAUX
Les anticorps, ou immunoglobines, sont des protéines sécrétées par une famille de cellules, les lymphocytes , dont la principale propriété est de reconnaître le « non-soi ». Les substances chimiques reconnues comme étrangères, qu'elles soient des associations de molécules ou des molécules, sont appelées antigènes. L'anticorps identifiera l'antigène grâce à la complémentarité entre une partie de l […] Lire la suite
ANTIGÈNES
Dans le chapitre « Épitopes reconnus par les récepteurs T » : […] Les épitopes T correspondent aux motifs structuraux des protéines, motifs « vus » et reconnus par les lymphocytes T. Contrairement aux épitopes B, ces épitopes sont toujours des segments courts continus d'acides aminés qui résultent de la fragmentation de la protéine native en petits peptides à l'intérieur des cellules présentatrices de l'antigène. Ces fragments sont ultérieurement exposés à l […] Lire la suite
AQUAPORINES
Les aquaporines sont des protéines qui favorisent le passage des molécules d'eau à travers les membranes cellulaires, réalisant une ingénieuse hydraulique au service des organismes. Un petit sac, au contenu immuable, baignant dans une eau minérale, de composition plus ou moins variable : cela décrit toute cellule, animale ou végétale. Mais certaines cellules sont gorgées d'eau de par leur fonctio […] Lire la suite
ARCHÉES ASGARD
Dans le chapitre « Les difficultés des phylogénies anciennes » : […] L’idée selon laquelle les archées Asgard sont les ancêtres des Eucaryotes reste controversée. La phylogénie publiée en 2015 par Ettema et ses collaborateurs pour déterminer la position des archées Asgard dans l’ensemble du monde vivant était fondée sur l’assemblage bout à bout (on parle de concaténation) des séquences de 36 protéines universelles. On obtient ainsi une longue séquence unique carac […] Lire la suite
AUTOASSEMBLAGE VIRAL
Les virus les plus simples sont généralement constitués par une molécule d'acide nucléique protégée par des sous-unités protéiques. La particule virale ainsi constituée est dite nucléocapside . Les sous-unités qui composent la capside protéique peuvent s'arranger autour de l'acide nucléique selon une symétrie cubique ou hélicoïdale. Il arrive que les divers éléments d'une même particule virale (ou […] Lire la suite
BIOCHIMIE
Dans le chapitre « Biochimie structurale » : […] La biochimie structurale nous apprend aujourd'hui que les êtres vivants sont constitués de quatre grandes catégories de molécules : les protéines, les glucides, les lipides et les acides nucléiques. Les protéines , molécules de tailles très variables, sont formées de la combinaison de vingt molécules de petites tailles, les acides aminés : le premier isolé, l'asparagine, fut purifié dès 1906 par […] Lire la suite
BIOLOGIE - La maintenance de l'organisme
Dans le chapitre « Renouvellement moléculaire » : […] Le renouvellement d'un constituant d'une molécule complexe englobe implicitement d'une part son renouvellement à l'intérieur de la molécule, d'autre part le renouvellement de la molécule entière, le constituant étant soumis à la fois au métabolisme cellulaire et aux transferts et échanges au sein de l'organisme. La vitesse globale de renouvellement correspond à la résultante de ces divers phénomèn […] Lire la suite
BIOLOGIE - La biologie moléculaire
Dans le chapitre « Le code génétique : propriétés informationnelles des molécules d'ADN et d'ARNm. » : […] Les résultats précédents ne disent rien sur la manière dont la séquence des bases de l'ADN spécifie la séquence des acides aminés d'une protéine. Frederick Sanger avait montré en 1950 que l'enchaînement (la séquence) en acides aminés d'une protéine en est caractéristique. Une séquence étant écrite dans l'ADN avec un alphabet à 4 lettres (A,T,C,G) et la protéine dans un alphabet à 21 lettres, co […] Lire la suite
BIOLOGIE - La bio-informatique
Dans le chapitre « Analyse des transcriptomes et des protéomes » : […] Le dogme classique de la biologie moléculaire énonce que les gènes sont transcrits en ARNm qui sont ensuite décodés en protéines. Tous les ARN codés dans le génome ne sont pas des ARNm : nous mentionnerons ici, la présence d'autres types d'ARN, non messagers, et en particulier les ARN ribosomaux, les ARN de transfert qui sont bien connus et, surtout, les ARN dits interférents (ARNi, en anglais siR […] Lire la suite
BIOPHYSIQUE
Dans le chapitre « Analyse et synthèse des structures cytologiques » : […] Les ensembles supramoléculaires, qui vont de l'association de quelques éléments bien définis aux architectures déjà très complexes comme des fragments isolés d'organites cellulaires, ne sont plus seulement le siège de phénomènes relativement élémentaires sous-tendant une fonction isolée, comme une activité enzymatique. Ils intègrent un grand nombre de processus chimiques et physiques d'où émergent […] Lire la suite
BLOBEL GÜNTER (1936-2018)
L'Américain Günter Blobel a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine 1999 pour avoir élucidé le mécanisme qui permet aux protéines de trouver leur destination à l'intérieur de la cellule. Ce biologiste, né le 21 mai 1936 à Waltersdorf, en Silésie alors allemande (aujourd'hui Niegosławice en Pologne) et mort le 18 février 2018 à New York, docteur en médecine de l'université de Tübingen et dipl […] Lire la suite
CANCER - Cancers et virus
Dans le chapitre « Mécanismes directs » : […] Les mécanismes de transformation associés aux virus peuvent, de façon synthétiques, être regroupés en deux catégories. Synthèse d'oncoprotéine . Le virus exprime une ou plusieurs onco-protéines perturbant la régulation de la division cellulaire, la différenciation cellulaire et/ou les mécanismes physiologiques de mort cellulaire programmée. Ces protéines peuvent altérer les voies de signalisatio […] Lire la suite
CANCER - Immunothérapie
Dans le chapitre « L’environnement tumoral est hostile aux lymphocytes T » : […] Les lymphocytes T cytotoxiques et les macrophages devraient donc, en principe, être capables d’empêcher la croissance de tumeurs dès l’apparition des premières anomalies. D’ailleurs, la présence de nombreux lymphocytes T cytotoxiques dans les tumeurs est généralement associée à un bon pronostic. Mais, en pratique, ce n’est pas toujours le cas et, bien souvent, les tumeurs échappent au contrôle du […] Lire la suite
CASÉINE
Phosphoprotéine très largement représentée dans le lait des mammifères (vache 30 g/l, femme 9 g/l). La caséine du lait de vache précipite facilement sous forme de caillots volumineux soit par abaissement du pH au voisinage de son point isoélectrique (pH 4,6), soit par action enzymatique (présure). La caséine du lait de femme ne précipite pas par simple acidification, mais la précipitation à pH 6 e […] Lire la suite
CELLULE - L'organisation
Dans le chapitre « Membranes » : […] Les membranes cellulaires sont constituées de lipides et de protéines (fig. 6a). Les lipides membranaires ont un pôle hydrophile et un pôle hydrophobe ; les plus abondants sont des phospholipides, des glycolipides et éventuellement du cholestérol. Les lipides sont disposés en bicouche, les pôles hydrophobes de chaque couche étant en vis-à-vis, les pôles hydrophiles étant en contact avec les compa […] Lire la suite
CELLULE - La division
Dans le chapitre « Le contrôle de l'entrée en mitose » : […] Les mécanismes fondamentaux qui contrôlent la mitose ont été élucidés grâce à la conjonction d'études effectuées par les généticiens, les biochimistes, les embryologistes sur des systèmes biologiques aussi divers que les amphibiens, les invertébrés marins, les cellules de mammifères en culture et la levure Schizosaccharomyces pombe . Lorsque Rao et Johnson font fusionner en 1970 des cellules huma […] Lire la suite
CHIMIE - La chimie aujourd'hui
Dans le chapitre « Évolution moléculaire » : […] En 1965, Linus Pauling (1901-1994) et Emile Zuckerkandl (1922-2013) montraient comment reconstruire l'évolution des organismes en se basant sur l'analyse comparative des séquences d'acides aminés au sein d'une même protéine (hémoglobine) ou de protéines apparentées. Ils formulèrent la notion d'horloge moléculaire, en tenant compte des mutations. Durant les décennies qui suivirent, l'étude de l'é […] Lire la suite
CODE GÉNÉTIQUE
On a coutume de remarquer l'extraordinaire variété du vivant, et d'oublier ce qui est commun à tout ce qui vit. D'abord, l'atome de vie, la cellule. Ensuite, un mécanisme incroyablement simple de transmission de l'hérédité, la réplication, qui passe par la reproduction à l'identique d'une molécule, l'ADN – à un inévitable taux d'erreur près, dû à la nature physique des objets en cause. L'ADN (po […] Lire la suite
COMMUNICATION CELLULAIRE
Dans le chapitre « Interactions entre protéines membranaires » : […] Chez les animaux, les cellules ne sont pas seulement en contact les unes avec les autres via une sorte de « colle » ou matrice extracellulaire. La surface externe des membranes plasmiques de toutes les cellules porte des protéines dites d’adhérence permettant des interactions transitoires ou durables avec d’autres cellules ou avec la matrice extracellulaire (sécrétée de concert entre cellules vois […] Lire la suite
COMPLÉMENTARITÉ, biochimie
La présence de motifs structuraux à conformation complémentaire sur des molécules organiques non identiques permet leur assemblage à la manière des pièces d'un puzzle par stéréospécificité. La complémentarité est rigoureuse quand elle dépend de l'organisation séquentielle des motifs d'assemblage. C'est le cas pour la molécule d'ADN, constituée par deux brins conjugués entre eux longitudinalement g […] Lire la suite
CORONAVIRUS
Dans le chapitre « Biologie moléculaire des coronavirus » : […] Le matériel génétique des coronavirus est constitué d’un ARN (acide ribonucléique) de polarité positive (donc traduisible en protéines immédiatement, comme un ARN messager), d’assez grande taille, autour de 30 kilobases. Cet ARN est attaché à des protéines et l’ensemble forme une nucléocapside. Le virus est enveloppé par une membrane issue d’une membrane intracellulaire. La comparaison des séquen […] Lire la suite
CRICK FRANCIS HARRY COMPTON (1916-2004)
Biophysicien britannique qui a reçu, en 1962, avec James D. Watson et Maurice H. F. Wilkins, le prix Nobel de physiologie ou médecine. Né le 8 juin 1916 à Northampton en Grande-Bretagne, Crick étudie la physique dès 1937 à l'University College de Londres. Mais la guerre interrompt ses travaux et lui offre son premier emploi à l'Amirauté où il travaille sur la conception de mines magnétiques. La f […] Lire la suite
DÉVELOPPEMENT (biologie) - Le développement animal
Dans le chapitre « Fonctions des gènes homéotiques » : […] L' identité de chaque segment de l'animal est contrôlée par une série de gènes appelés gènes homéotiques. Ces gènes ont été découverts par E. Lewis, qui a commencé l'étude des mutants dans les années 1950. Le mot homéotique signifie « substitution d'une partie du corps par une autre normalement située ailleurs ». Ainsi, un mutant homéotique entraîne une transformation d'une partie du corps vers d […] Lire la suite
DYNAMIQUE MOLÉCULAIRE
Dans le chapitre « Macromolécules et biopolymères » : […] Les macromolécules sont également sujettes à de telles fluctuations de structure. Ainsi, les chaînes d'atomes qui constituent de nombreux polymères sont-elles capables, dans une large mesure, de s'allonger, de se tordre, de se pelotonner sur elles-mêmes, de se déplier, ou de s'associer entre elles en fonction de contraintes extérieures. Les biopolymères n'y échappent pas ; c'est souvent, bien au […] Lire la suite
ÉLASTINE
Dans le chapitre « Propriétés » : […] L'élastine présente à l'observation au microscope une apparence amorphe et une importante biréfringence. Les « colorants » utilisés en microscopie électronique tels que l'acétate d'uranyle et le citrate de plomb permettent essentiellement de l'identifier sous forme d'un composant microfibrillaire situé à la périphérie de la fibre élastique amorphe, qui n'apparaît pas contrastée. L'hématoxyline de […] Lire la suite
ÉLECTROPHORÈSE, en bref
Arne Wilhelm Kaurin Tiselius (1902-1971) mit au point, en 1926, l'électrophorèse, méthode qui lui permit de séparer les protéines du sérum sanguin. En appliquant un champ électrique au sérum sanguin – qui est contenu dans un tube et mélangé à un tampon salin –, il obtenait sur le pôle + des protéines de charge très négative (albumine) tandis que les protéines de charge plus positive (globulines α, […] Lire la suite
ÉLECTROPHORÈSE
Dans le chapitre « Électrophorèse sur papier et sur acétate de cellulose » : […] On dépose quelques microlitres de la solution à étudier (mélanges d'enzymes, de protéines sériques ou d'autres substances chargées) sous forme d'une ligne mince sur le support imbibé de tampon. On le soumet ensuite à une électrophorèse ; l'intensité du courant est voisine de 2 mA par centimètre de largeur du support. Au bout de quelques heures, la feuille est séchée. Les différentes fractions sont […] Lire la suite
ÉLEVAGE
Dans le chapitre « Les trois âges de l’élevage » : […] À l’échelle de la planète, les espaces agricoles directement destinés aux activités d’élevage (prairies permanentes et terrains de parcours) couvrent 3 400 millions d’hectares, soit une superficie plus de deux fois supérieure à celle qui est consacrée aux différentes cultures (1 550 millions d’hectares). Il convient d'y ajouter une bonne partie des terres cultivées portant des grains : les animaux […] Lire la suite
ÉLICITINES
La résistance des plantes aux micro-organismes pathogènes met en jeu leur aptitude à percevoir une grande diversité de molécules étrangères en tant que signaux ( éliciteurs ) activant des mécanismes de défense. Les élicitines (découvertes au centre I.N.R.A. d'Antibes à la fin des années 1980) sont de petites protéines sécrétées par un groupe de champignons Oomycètes ( Phytophthora, Pythium ) parti […] Lire la suite
ENDOCRINIEN SYSTÈME
Dans le chapitre « Biosynthèse » : […] Les dérivés d'acides aminés sont les catécholamines (adrénaline et noradrénaline), la dopamine, la thyroxine et la mélatonine. Ces petites molécules ont peu évolué et pour certaines d'entre elles se retrouvent à l'identique dans un grand nombre d'espèces animales. Les messagers peptidiques et protéiques sont issus de la traduction d'ARNs conduisant à la formation de précurseurs protéiques qui dev […] Lire la suite
ENZYMES - Histoire de la notion
Dans le chapitre « Les enzymes sont des protéines » : […] À quelques exceptions près, cependant, les scientifiques admettent au début du xx e siècle que les enzymes sont nombreuses, différentes et spécifiques d'actions précises sur des substances chimiquement bien définies, appelées « substrats », qu’elles vont transformer en d’autres substances appelées « produits ». Emil Fischer (1852-1919), vers 1905, propose une représentation de cette spécificité […] Lire la suite
ENZYMES - Dénomination et classification
Les enzymes sont des protéines catalytiques qui fonctionnent comme les « machines-outils » du métabolisme cellulaire. Le nombre d'enzymes différentes varie selon les organismes ; il en existe chez l'homme environ 15 000. Certaines enzymes sont présentes dans toutes les cellules : ce sont celles qui assurent les fonctions de base du métabolisme cellulaire. D'autres sont regroupées en ensembles car […] Lire la suite
ENZYMES - Site actif
Les enzymes sont des protéines dotées de capacité catalytique. Chaque type d’enzyme assure spécifiquement la transformation d'une substance, appelée substrat, un type de réaction particulier, et libère un produit précis. Dans les conditions physico-chimiques compatibles avec la vie (température, pH, composition du milieu intérieur de l’organisme et du milieu intracellulaire), aucune de ces réacti […] Lire la suite
ÉPIGÉNÉTIQUE ET THÉORIE DE L'ÉVOLUTION
Dans le chapitre « Hérédité épigénétique et lamarckisme » : […] Ces deux questions, celle de la nécessité de modifier la théorie synthétique et celle d’un retour du lamarckisme, sont souvent largement entremêlées. Il est pourtant indispensable de bien les distinguer, car elles ne s’impliquent pas mutuellement : il est possible qu’il faille amender la théorie synthétique de l’évolution sans pour autant que l’explication lamarckienne (re)devienne elle-même perti […] Lire la suite
EUROPEAN XFEL (laser européen à électrons libres et à rayons X)
Le laser européen à électrons libres et à rayons X de quatrième génération, construit à Hambourg en Allemagne, a été inauguré le 1 er septembre 2017 après une mise en service préliminaire en mai 2017. Cet accélérateur linéaire est à ce jour la source de rayons X monochromatiques la plus intense du monde, capable de produire environ deux cents fois plus de flashes de rayons X par seconde (27 000 […] Lire la suite
FARINES ANIMALES
Dans le chapitre « Les protéines animales transformées : une coquetterie de langage ? » : […] Le fait de parler désormais de protéines animales transformées, et non plus de farines animales n’est pas une simple coquetterie de langage. En effet, les P.A.T. sont définies par l'Autorité européenne de sécurité des aliments (A.E.S.A., en anglais E.F.S.A. pour European Food Safety Authority) comme « des protéines animales qui dérivent en totalité de matières premières protéiques de catégorie 3 […] Lire la suite
FER - Rôle biologique du fer
Dans le chapitre « Homéostasie cellulaire : le système IRE-IRP » : […] La synthèse d'un certain nombre de protéines clés du métabolisme du fer impliquées dans le transport, le stockage et l'utilisation du fer est régulée par le fer labile intracellulaire. Cette régulation dépend de l'interaction entre des protéines cytoplasmiques appelées iron regulatory protein (IRPs), qui jouent le rôle de senseur du fer, et un motif ARN très conservé, appelé iron responsive ele […] Lire la suite
FISCHER EMIL HERMANN (1852-1919)
Chimiste allemand, prix Nobel de chimie en 1902 , pour « ses travaux sur la synthèse des sucres et des purines ». Ce motif ne rend pas pleinement compte de l’exceptionnelle activité qui fut la sienne dans le domaine de la chimie organique, tant sur le plan de l’analyse que sur celui des principes et méthodes de synthèse logiquement ordonnées en fonction de la structure stérique de la molécule à co […] Lire la suite
GÈNES, biologie
Dans le chapitre « Du gène à l'ADN chromosomique » : […] Qu'est ce qu'un gène aujourd'hui ? Il n'y a pas deux spécialistes pour donner la même réponse à cette question. Selon l'une des définitions initiales, le gène est une vue de l'esprit, une abstraction représentant le caractère héréditaire. Ainsi, le caractère « ridé » du pois est représenté par le gène « ridé ». Tout comme les nombres, qui sont une représentation conventionnelle permettant de faire […] Lire la suite
GÉNIE GÉNÉTIQUE
Dans le chapitre « Du gène à la protéine » : […] Les gènes sont des messages codés dont le support moléculaire est l'ADN. Le décodage de ces messages se traduit par la synthèse de molécules, les protéines, dont chacune exerce une ou plusieurs fonctions précises dans les organismes vivants. Ces molécules qui sont de grande taille, sont toujours composées des mêmes éléments, les acides aminés (au nombre de vingt), dont l'ordre définit la structur […] Lire la suite
ÉDITION DES GÉNOMES
Dans le chapitre « La révolution des outils d’édition des génomes » : […] Cette démarche de construction de sites de reconnaissance programmés selon les besoins d’une expérience n’est pas à la portée de tous les laboratoires. Plusieurs autres systèmes d’édition des génomes ont donc été mis au point à partir de 2000 mais l’usage pratique de ces systèmes n’explose véritablement qu’à partir de 2012 : on passe alors d’une moyenne de 100 publications annuelles jusqu’à cette […] Lire la suite
GÉNOMIQUE - Théorie et applications
Dans le chapitre « L'étude de l'expression de gènes » : […] Depuis les années 1980, les biologistes étudient finement l'expression de certains gènes qu'ils ont pu identifier. Cette approche artisanale va s'amplifier et venir compléter la nécessaire description systématique des gènes des organismes vivants. Les séquences de gènes identifiés peuvent être utilisées comme des sondes moléculaires pour déterminer à quelles périodes de la vie de l'organisme et d […] Lire la suite
GÉNOMIQUE - Le séquençage des génomes
Dans le chapitre « Utilité du séquençage des génomes » : […] La lecture intégrale du génome d'une bactérie donne presque immédiatement l'inventaire de tous ses gènes : ceux-ci, dont la partie codante est d'un seul tenant, sont facilement reconnaissables, et les signaux de début et de fin de message sont aisément décelés. Cela est également vrai pour certains eucaryotes, comme la levure. La séquence révèle donc l'ensemble des gènes dont dispose l'organisme, […] Lire la suite
GÉNOMIQUE - Génomique et cancérologie
Dans le chapitre « Imagerie fonctionnelle des tissus et des cellules » : […] L'étude globale des fonctions des protéines (protéomique) et celle des complexes protéiques (machines moléculaires) ont été transformées par des développements technologiques majeurs en imagerie. L'imagerie du petit animal a fait des progrès considérables en termes de détection et de résolution spectrale. Des sondes échographiques peuvent détecter des tumeurs inférieures au millimètre cube. La den […] Lire la suite
GNF6702, INHIBITEUR DE PROTÉASOMES
Dans le chapitre « La recherche d’un antiparasitaire à spectre large » : […] Ces maladies négligées nécessitent soit un investissement très lourd, soit une approche nouvelle à moindre coût en matière de pharmacologie. Parmi les pistes en cours d’exploration, celle publiée en août 2016 par les laboratoires Novartis aux États-Unis et le Wellcome Trust en Écosse est particulièrement intéressante : la molécule synthétisée par GlaxoSmithKline, étudiée au sein de ces deux labor […] Lire la suite
HÉMOGLOBINE
L 'hémoglobine est la molécule d'importance vitale qui, chez les Vertébrés, achemine l' oxygène depuis les poumons, ou les branchies, jusqu'aux tissus, et en retour favorise le transport, par le sang, du gaz carbonique des tissus aux poumons, ou aux branchies. Étant une protéine, l'hémoglobine se compose d'aminoacides liés entre eux de façon séquentielle en une chaîne linéaire dite polypeptidique […] Lire la suite
HÉMOGLOBINOPATHIES
Dans le chapitre « Hémoglobines normales et hémoglobines anormales » : […] Toutes les hémoglobines (normales ou anormales) possèdent le même noyau prosthétique . Les différences observées ne portent que sur la partie protéique, la globine. La séparation des hémoglobines est habituellement fondée sur les propriétés de la charge électrique de la globine. Celle-ci, comme toutes les protéines, est un ampholyte ; les fonctions acides et bases libres portées par les acides […] Lire la suite
HÉPATITE VIRALE C
Dans le chapitre « Le génome viral » : […] Le génome viral est un ARN simple brin linéaire long de 9,6 kilobases, de polarité positive, qui se lit donc (se décode en protéines) directement comme un ARN messager. Il comprend, de 5’ en 3’ : une région 5’ non codante, un cadre de lecture ouvert (partie de l’ARN codante pour des protéines) et une région 3’ non codante. La région dite « 5' non codante » –, très conservée parmi les différents i […] Lire la suite
HISTOCOMPATIBILITÉ
Dans le chapitre « Classe I » : […] Les gènes des loci A, B et C produisent des protéines ubiquitaires (cf. infra, Structure ), présentes à la surface de la quasi-totalité des cellules nucléées, protéines que l'on nomme antigènes de transplantation pour indiquer le rôle qu'elles détiennent dans le rejet des greffes. Les protéines produites par les loci E, F, G et H sont semblables, mais elles sont moins polymorphes, ne sont pas ub […] Lire la suite
HISTOLOGIE
Dans le chapitre « Exemples en histologie animale » : […] Nous nous limiterons à donner quelques exemples pour montrer en quoi l'histologie moléculaire a bouleversé les façons de voir de l'histologie traditionnelle. Désormais, il n'est plus question que d'identifier et de localiser in situ dans toutes les cellules et tissus, normaux ou pathologiques, les molécules du cytosquelette (actine, tubulines, cytokératines, etc.), les molécules d'adhérence (cadhé […] Lire la suite
HORLOGES BIOLOGIQUES
Dans le chapitre « Les protéines period et timeless de la drosophile » : […] Le mécanisme général des horloges circadiennes a d'abord été mis en évidence chez la drosophile. Certaines mutations du gène period ( perS ) raccourcissent la période des rythmes comportementaux d'éclosion et d'activité locomotrice de l'animal (environ 20 heures au lieu des 24 heures du type sauvage). L'expression du gène period est elle-même régulée de façon circadienne, car des oscillations des […] Lire la suite
HORMONES
Dans le chapitre « Nature chimique » : […] Les mêmes hormones sont-elles présentes chez tous les Vertébrés, chez les Poissons, les Amphibiens, les Reptiles et les Oiseaux comme chez les Mammifères ? La réponse est positive dans un petit nombre de cas comme l'adrénaline et les hormones thyroïdiennes, thyroxine (T 4 ) et triiodothyronine (T 3 ) ; de plus, en ce qui concerne ces dernières, on a tendance à penser que c'est la T 3 qui est le […] Lire la suite
HUBER ROBERT (1937- )
Chimiste cristallographe allemand né le 20 février 1937 à Munich, Robert Huber fait ses études à l'université technique de cette ville et il y soutient en 1963 un doctorat préparé sous la direction du biochimiste P. Karlson et du cristallographe W. Hoppe. Il entre à l'institut Max-Planck, où il exerce rapidement les fonctions de chef de division en biochimie. Il se tourne vers la chimie des proté […] Lire la suite
HUMUS
Dans le chapitre « Les associations organo-minérales et leur rôle dans la pédogenèse » : […] Les associations organo-minérales agissent sur la pédogenèse de façon différente – voire opposée – selon qu'il se forme des complexes mobiles à petites molécules (cas des mor et des moder) ou, au contraire, des composés insolubles à grosses molécules, qui s'associent aux argiles en formant les agrégats argilo-humiques constitutifs des « structures » dites construites (cas des mull). En ce qui conc […] Lire la suite
IMMUNITÉ, biologie
Dans le chapitre « Immunoglobulines » : […] Nous venons de voir que le système immunitaire produit des molécules capables d'identifier « soi » et « non-soi » : ce sont les anticorps ou immunoglobulines, Ig en abrégé. Ils peuvent être soit libres dans l'organisme et véhiculées par le courant circulatoire, soit attachées aux lymphocytes (de type B) qui les produisent. La spécificité de la reconnaissance, posée en termes rigides (à chaque ant […] Lire la suite
IMMUNOPATHIES
Dans le chapitre « Complexes immuns circulants et néphropathies glomérulaires » : […] L'analyse de la maladie sérique aiguë ainsi que l'analyse d'un certain nombre de modèles ont conduit Dixon à admettre que la présence de dépôts granuleux d'Ig dans les glomérules traduisait toujours le dépôt de complexes immuns formés dans la circulation. La mise au point d'un modèle de maladie sérique chronique, par injections répétées de protéine étrangère en quantité calculée pour équilibrer l […] Lire la suite
INFORMATION GÉNÉTIQUE
Dans le chapitre « Codage génétique et biosynthèse des protéines » : […] Les caractères héréditaires « visibles », mais aussi toutes les propriétés d'un organisme sont déterminés, au niveau de la biochimie cellulaire, par des réseaux de réactions physico-chimiques, dont chacune est catalysée par une enzyme spécifique. Telle ou telle réaction est« branchée » ou « débranchée » suivant que l'enzyme responsable est ou non présente sous une forme active. Les enzymes sont de […] Lire la suite
KAHLER MALADIE DE ou MYÉLOME MULTIPLE
Le myélome multiple, ou maladie de Kahler, est une affection due à la prolifération maligne des plasmocytes. Elle se manifeste le plus souvent par l'altération de l'état général, par des lésions osseuses donnant des images radiologiques lacunaires caractéristiques, par une atteinte rénale qui provoque une grande sensibilité aux infections. Le signe essentiel est cependant la dysprotéinémie : il ex […] Lire la suite
KENDREW sir JOHN COWDERY (1917-1997)
Biochimiste britannique né le 24 mars 1917 à Oxford et mort le 23 août 1997 à Cambridge, sir John Cowdery Kendrew effectue des études de chimie à l'université de Cambridge puis, pendant la Seconde Guerre mondiale, travaille dans un centre de recherche du ministère de la guerre à la mise au point du radar. Après la guerre, il revient à Cambridge, où il rencontre Max Ferdinand Perutz, qui deviendra […] Lire la suite
KÉRATINE
Caractéristique des téguments, la kératine est une scléroprotéine largement représentée dans le règne animal, surtout chez les vertébrés, remarquable par sa grande insolubilité, sa résistance aux enzymes protéolytiques et par sa haute teneur en cystine. Les structures organiques constituées par la kératine sont, en général, des tissus morts qui conservent peu de traces de leur origine cellulaire ; […] Lire la suite
KREBS EDWIN (1918-2009)
Biochimiste américain, Edwin Krebs reçoit le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1972 (conjointement à Edmond Fischer), pour la découverte de la phosphorylation réversible des protéines, processus biochimique qui contrôle l'activité de certaines enzymes dans les cellules et adapte ainsi leur activité aux besoins de la vie cellulaire. Edwin Gerhard Krebs est né le 6 juin 1918, à Lansing (Iowa) […] Lire la suite
LECTINES
Les lectines sont des protéines ou des glycoprotéines capables d'interagir spécifiquement avec des saccharides pour former des liaisons non covalentes et de provoquer l'agglutination des cellules animales. Ces substances ont été successivement baptisées agglutinines, hémagglutinines, phytohémagglutinines et finalement lectines, du verbe latin legere = choisir, lorsqu'il fut découvert qu'elles ava […] Lire la suite
LEPTINE
De multiples travaux tendent à relier diverses formes d'obésité chez l'homme avec des mutations génétiques. La piste la plus sérieuse est celle de la leptine. Le gène ob, qui code pour cette protéine, est exprimé seulement dans le tissu adipeux blanc. La leptine serait sécrétée par ce tissu et freinerait le comportement alimentaire par un relais hypothalamique. Son absence serait responsable des […] Lire la suite
LIAISONS CHIMIQUES - Liaisons biochimiques faibles
Dans le chapitre « Morphogenèse des macromolécules et de leurs associations » : […] Les macromolécules biologiques sont des polymères à la structure originale. Deux classes particulièrement importantes sont les acides nucléiques , dont la structure est associée à leur rôle de matrice du patrimoine héréditaire, et les protéines , qui sont les objets de l'expression de ce patrimoine et les effecteurs de la vie cellulaire. Les protéines sont constituées par un enchaînement linéaire […] Lire la suite
MACROMOLÉCULES
Dans le chapitre « Les protéines » : […] Les protéines constituent une classe de macromolécules d'une grande complexité. Elles résultent de l'enchaînement linéaire d'acides aminés assemblés séquentiellement au niveau des ribosomes du cytoplasme cellulaire conformément au modèle que constitue l'ARN messager, c'est-à-dire conformément au code génétique qui procède d'une séquence originellement définie au niveau de l'ADN. Vingt sortes d'ac […] Lire la suite
MALADIES MOLÉCULAIRES
Dans le chapitre « La localisation des anomalies biochimiques » : […] La lésion peut se situer à tous les niveaux au cours de l'opération intracellulaire qu'est la biosynthèse des protéines. Le niveau de l'ADN est probablement le plus fréquemment en cause. Il est également le plus facile à comprendre ; on peut observer : – une délétion du gène, complète ou non ; si le gène n'est pas présent, aucune protéine ne peut être synthétisée ; – une anomalie autre qu'une délé […] Lire la suite
MALADIES NEURODÉGÉNÉRATIVES
Dans le chapitre « Les agrégats protéiques » : […] Les tableaux cliniques et les gènes incriminés dans les MND sont nombreux. Cependant, les mécanismes responsables de la dégénérescence neuronale semblent communs à une grande majorité de ces maladies. Une caractéristique commune est l'existence dans le système nerveux d'agrégats fibrillaires de protéines « mal repliées », constituant des dépôts amyloïdes (ou plaques amyloïdes) dans les cellules […] Lire la suite
MÉTABOLISME
Dans le chapitre « Protéines » : […] Les protéines sont des macromolécules composées par l'enchaînement de plusieurs acides aminés suivant une séquence bien définie. Pour entrer dans la constitution de la protéine, chaque acide aminé doit être activé par des enzymes en formant des complexes du type acide aminé-adénylate (AA ∼ AMP), dans lesquels le groupement carboxyle de l'acide aminé est relié par une liaison riche en énergie (sy […] Lire la suite
MICHEL HARTMUT (1948- )
Biochimiste allemand né le 18 juillet 1948 à Ludwigsburg. Hartmut Michel fait ses études de biochimie à l'université de Tübingen, puis à l'université de Würtzburg, où il obtient son doctorat en 1977. À Tübingen, Michel commence une longue et fructueuse collaboration avec D. Oesterhelt, un spécialiste de bioénergétique et des protéines membranaires. Michel travaille à mettre au point des méthodes […] Lire la suite
MICROSCOPIE
Dans le chapitre « « Voir » les molécules » : […] Des progrès considérables ont été apportés par la microscopie électronique dans la visualisation des macromolécules isolées. Parmi celles-ci, les acides nucléiques, les protéines et certains polysaccharides ont fait l'objet de très nombreuses études. Il est important de bien comprendre que la microscopie électronique ne remplacera jamais les méthodes biophysiques d'analyse structurale des moléc […] Lire la suite
MILIEU INTÉRIEUR
Dans le chapitre « Les composants organiques » : […] Ils sont extrêmement nombreux et très divers, aussi bien par leur nature chimique que par leur signification fonctionnelle. Les uns, relativement constants comme les protéines ou comme, dans certains cas cités plus haut, l'urée et les acides aminés, déterminent certaines des propriétés physico-chimiques du liquide extracellulaire (pression osmotique et oncotique, pouvoir tampon). D'autres sont seu […] Lire la suite
MUTATIONS
Dans le chapitre « Mutation ponctuelle » : […] Une mutation ponctuelle est une altération d'une ou d'un petit nombre de paires nucléotides dans la séquence qui constitue une molécule d'ADN. Comme la spécificité d'un tel segment réside dans l'ordre séquentiel des paires de nucléotides qui peut se traduire notamment par la formation d'une protéine spécifique, on conçoit qu'une modification de cette séquence puisse conduire à des modifications […] Lire la suite
NERVEUX (SYSTÈME) - Neurobiologie
Dans le chapitre « Les constituants du système nerveux » : […] Le tableau montre que le tissu nerveux est très riche en lipides (plus de 50 p. 100 du poids sec) et en protéines (40 p. 100), alors que les glucides ne représentent qu'une très faible partie des constituants cérébraux (environ 1 p. 100). Les lipides sont représentés essentiellement sous forme de phospholipides localisés préférentiellement au niveau des membranes et de la myéline. Au-delà de le […] Lire la suite
NUCLÉIQUES ACIDES
Dans le chapitre « Le code génétique » : […] Quelle est la nature de l'information génétique contenue dans l'ADN ? Le problème n'a été complètement résolu que pour les gènes codant pour les protéines. Cela signifie que l'on a montré comment la séquence des nucléotides de l'ADN contenu dans un gène pouvait déterminer la séquence des acides aminés contenus dans la protéine codée par le gène. C'est le problème du code génétique. Le problème a […] Lire la suite
NUTRITION
Dans le chapitre « Carences énergétiques et carences protéiques » : […] En pratique les besoins énergétiques des organismes sont prioritaires devant leurs besoins structuraux. Pendant la carence énergétique, tous les nutriments disponibles sont immédiatement utilisés ; les acides aminés sont oxydés de façon prématurée, ce qui provoque une carence protéique. De la même façon, un déséquilibre entre les acides aminés indispensables apportés par les aliments affecte leur […] Lire la suite
O.G.M. - Production et utilisation
Dans le chapitre « De la découverte des gènes au génie génétique » : […] La notion de gène est apparue après la découverte des lois de l'hérédité qui ont été établies par Gregor Mendel (1865). Au début du xx e siècle, cependant, l'idée de gène n'était encore qu'un concept abstrait destiné à rendre compte de l'hérédité des caractères. Il n'existait aucune base concrète de la réalité de cet agent de l'hérédité. Depuis les années 1960, en revanche, un gène est une entité […] Lire la suite
O.G.M. - Les risques
Dans le chapitre « Évaluation des risques alimentaires » : […] La consommation d'un O.G.M. n'est autorisée dans l'Union européenne (U.E.) que si un certain nombre de tests d'innocuité ont été effectués et agréés par des commissions nationales (par exemple, l'Agence française de sécurité sanitaire des aliments, A.F.S.S.A.) et l'Agence européenne de sécurité des aliments ou E.F.S.A., European Food Safety Authority. La décision d'autoriser la consommation d'un […] Lire la suite
ORIGINE DE LA VIE
Dans le chapitre « Les enzymes » : […] Dans une cellule contemporaine, la copie de l'information contenue dans l'ADN est assurée par des protéines chimiquement actives, les enzymes. Celles-ci peuvent être comparées à des mots constitués à partir de vingt lettres différentes, les acides aminés. Les « mots » des enzymes contiennent en moyenne près de deux cents lettres. Les vingt acides α-aminés utilisés par les enzymes, de type NH 2 -CH […] Lire la suite
PAULING LINUS CARL (1901-1994)
Dans le chapitre « La biologie moléculaire » : […] Pauling fut incité à obliquer vers la biologie par Warren Weaver (1894-1978), de la Fondation Rockefeller, qui eut l'intuition des vastes possibilités offertes par les grands problèmes de la biologie, s'il parvenait à y intéresser des physiciens et des chimistes. Un petit nombre d'autres pionniers, comme John Desmond Bernal (1901-1971) en Angleterre, commençaient à étudier la structure des protéi […] Lire la suite
PERUTZ MAX FERDINAND (1914-2002)
Max Perutz est un chimiste britannique d’origine autrichienne. Né à Vienne le 19 mai 1914, il réside à Cambridge (Angleterre) à partir de 1936, et c'est là qu'il réalise les travaux qui fondent la cristallographie des protéines, qui lui valent le prix Nobel de chimie en 1962. Issu d'une famille juive établie dans l'industrie textile et bien intégrée à la bourgeoisie viennoise, le jeune Perutz s'es […] Lire la suite
PHYLOGÉNOMIQUE
Dans le chapitre « Bio-informatique et phylogénomique » : […] Tout autre est la situation créée par la possibilité de comparer des génomes entiers ou un grand nombre de gènes. Une solide bibliothèque de génomes complets et de gènes isolés s'est constituée à partir d'un grand nombre d'organismes différents et s'enrichit à chaque nouveau séquençage. L'acquisition d'une telle quantité de données est devenue possible grâce à de nombreuses innovations technologi […] Lire la suite
PLAN D'ORGANISATION DES VERTÉBRÉS
Dans le chapitre « Le contrôle du plan du corps des mammifères » : […] Chez la drosophile les effets des protéines homéotiques antérieures sont « supprimés » par les protéines exprimées plus postérieurement. Cette règle dite de suppression phénotypique ou « prévalence postérieure » n'est observée chez la drosophile que dans des conditions expérimentales où on provoque artificiellement cette superposition. La prévalence postérieure est en revanche fonctionnelle chez […] Lire la suite
PRIX LASKER 2017
Dans le chapitre « Le prix Lasker-DeBakey pour la recherche clinique » : […] Le prix Lasker-DeBakey a été attribué en 2017 à deux chercheurs de l'Institut national de la santé (NIH) à Bethesda (Maryland), Douglas R. Lowy et John T. Schiller, dont le travail en commun a abouti à la mise au point de vaccins contre les papillomavirus humains. Douglas R. Lowy est né en 1942. Il est docteur de l’école de médecine de l’université de New York, formation qu’il a complétée en méde […] Lire la suite
PRIX LASKER 2016
Dans le chapitre « Le prix Albert-Lasker pour la recherche médicale fondamentale » : […] Le prix Albert-Lasker va à William G. Kaelin Jr, Peter J. Ratcliffe et Gregg L. Semenza, pour la « découverte et l’élucidation des voies par lesquelles l’homme et les autres organismes multicellulaires détectent et réagissent aux variations de disponibilité de l’oxygène ». William G. Kaelin Jr, né en 1957, est un médecin américain diplômé de l’université Duke en 1982. Cancérologue, il est profes […] Lire la suite
PRIX NOBEL DE CHIMIE 2018
Le prix Nobel de chimie 2018 a été attribué pour moitié à l’Américaine Frances H. Arnold pour la mise en œuvre de l’évolution dirigée, tandis que son compatriote George P. Smith et le Britannique Gregory P. Winter se partagent l’autre moitié pour leur invention de la technique du phage display . L’évolution dirigée permet de développer des protéines capables de dénouer des problèmes chimiques a […] Lire la suite
PRIX NOBEL DE CHIMIE 2017
Dans le chapitre « Utilisation de la microscopie électronique en biologie structurale » : […] Dans les cellules vivantes, les biomolécules s’assemblent en complexes macromoléculaires qui forment des machines moléculaires (par exemple, les enzymes qui assurent la production d’énergie utilisable par les cellules), des composants de l’architecture cellulaire (comme les filaments d’actine, un composant essentiel du cytosquelette) ou des appareils de communication (comme les récepteurs canaux d […] Lire la suite
PRIX NOBEL DE CHIMIE 2014
Le prix Nobel de chimie 2014 récompense trois physiciens dont les travaux ont permis de dépasser les limites de résolution de la microscopie optique et de développer de nouvelles techniques d’imagerie d’un intérêt considérable pour la recherche biomédicale. Les trois lauréats sont les Américains Eric Betzig (né le 13 janvier 1960 à Ann Arbor dans le Michigan) et William E. Moerner (né le 24 ju […] Lire la suite
PRIX NOBEL DE PHYSIOLOGIE OU MÉDECINE 2018
Le prix Nobel de physiologie ou médecine a été attribué le 1 er octobre 2018 à l’Américain James P. Allison et au Japonais Tasuku Honjo pour leurs travaux ayant permis de faire avancer la connaissance dans le traitement du cancer . Ces deux chercheurs ont montré comment des protéines présentes sur certaines cellules immunitaires peuvent être utilisées pour manipuler le système immunitaire d’un p […] Lire la suite
PRIX NOBEL DE PHYSIOLOGIE OU MÉDECINE 2017
Le prix Nobel de physiologie ou médecine a été attribué en 2017 à trois scientifiques américains , Jeffrey C. Hall , Michael Rosbash et Michael W. Young pour « leurs découvertes des mécanismes moléculaires qui règlent le rythme circadien ». L’assemblée Nobel résume ainsi leurs recherches : depuis longtemps, on sait que tous les organismes vivants, y compris les humains, possèdent une horloge bi […] Lire la suite
PROGRAMME GÉNÉTIQUE
Dans le chapitre « Rôle des facteurs de transcription » : […] Historiquement, la première question qui s'est posée était de savoir si, au cours de la différenciation cellulaire, les différents types de cellules perdent certains gènes de façon différentielle ou si, au contraire, toutes les cellules gardent tous les gènes présents dans l'œuf, leur expression étant différente selon les types cellulaires. La réponse à cette question a été clairement fournie dan […] Lire la suite
PROTÉASOME
Dans le chapitre « Un cœur catalytique commun : le protéasome 20S » : […] Les protéasomes sont des particules intracellulaires . Ils ont été isolés par centrifugation différentielle. C’est ce qui explique leur spécification, un chiffre, suivi de « S », pour Svedberg, coefficient de sédimentation traduisant la vitesse de déplacement d’une molécule (ou d’une particule) soumise à une accélération. Les protéasomes représentent près de 1 p. 100 des protéines cellulaires et […] Lire la suite
RÉSERVES PHYSIOLOGIQUES - Réserves végétales
Dans le chapitre « Réserves protéiniques » : […] Les protéines de graines n'étant identifiables qu'après extraction, elles ont été classées (classification d'Osborne) selon leurs caractères de solubilité dans divers solvants, en quatre groupes principaux, eux-mêmes hétérogènes : – les albumines , solubles dans l'eau à pH 7 ou légèrement acides et coagulables aisément par la chaleur ; – les globulines , insolubles dans l'eau mais se dissolvant da […] Lire la suite
ROSE IRWIN (1926-2015)
Le biochimiste américain Irwin Rose partagea le prix Nobel de chimie en 2004 avec les Israéliens Aaron Ciechanover et Avram Hershko pour leur découverte conjointe du procédé par lequel les cellules de la plupart des organismes vivants éliminent les protéines défectueuses ou trop vieilles. À la fin des années 1970 et au début des années 1980, les trois scientifiques travaillèrent ensemble au Fox C […] Lire la suite
SANG - Composition et propriétés
Dans le chapitre « Les protéines plasmatiques » : […] Les protéines plasmatiques se divisent en trois classes : albumine, globulines, fibrinogène, qui représentent environ 70 g/l de plasma (tabl. 1) . La principale d'entre elles est l'albumine (40 g/l). Les globulines sont séparées en différentes fractions selon leur mobilité électrophorétique. Des techniques plus complexes d'immuno-électrophorèse, de chromatographie ont permis d'identifier plus de v […] Lire la suite
SANG - Formation
Dans le chapitre « Les progéniteurs » : […] Les progéniteurs sont caractérisés par l'acquisition progressive d'une différenciation fonctionnelle qui ne se manifeste par aucun caractère cytoplasmique cytologiquement décelable. Cette différenciation se manifeste essentiellement par la perte progressive des potentialités jusqu'à la spécialisation dans une seule lignée. Ces progéniteurs sont identiques par les colonies qu'ils forment in vitro. […] Lire la suite
SANG - Écoulement
Dans le chapitre « Application de l'hémorhéologie en clinique : les syndromes d'hyperviscosité » : […] L'hyperviscosité et les nombreux signes cliniques qui en découlent constituent les syndromes d'hyperviscosité. Ce terme a tout d'abord été employé pour caractériser les hyperviscosités observées au cours des macroglobulinémies. Ce n'est que récemment que l'on a élargi le chapitre des syndromes d'hyperviscosité, en les définissant comme des états dans lesquels les propriétés rhéologiques du sang so […] Lire la suite
SANGER FREDERICK (1918-2013)
Biochimiste britannique né le 13 août 1918 à Rendcombe (Gloucestershire), décédé à Cambridge le 19 novembre 2013, Frederick Sanger fait ses études à Cambridge, où il obtient en 1943 un doctorat de biochimie. De 1944 à 1951, il bénéficie d'une bourse de recherche, puis il intègre le Conseil de la recherche médicale en 1951, et y restera jusqu'à son départ en retraite en 1983. En 1962, Sanger rejoi […] Lire la suite
SÉRUMALBUMINE ou ALBUMINE SÉRIQUE
Constituant organique du plasma sanguin dans lequel elle représente 55 p. 100 des protéines totales, la sérumalbumine a pour fonction principale de contribuer à maintenir la pression osmotique à un niveau convenable dans les vaisseaux sanguins vis-à-vis des tissus. En effet, le sang circulant devrait s'écouler des vaisseaux aux tissus aussi facilement qu'on peut le constater en cas d'œdème (imbibi […] Lire la suite
STREPTOCOQUES
Dans le chapitre « Protéines extracellulaires » : […] Ces protéines (toxines, exotoxines et exoenzymes), dont certaines sont impliquées dans le pouvoir pathogène ou la virulence, sont sécrétées en nombre variable selon les espèces. En ce qui concerne S. pyogenes , environ 25 à 32 protéines ont été détectées par immunoélectrophorèse des surnageants de cultures en présence d'immunoglobulines sériques humaines concentrées . La détection et le dosage d […] Lire la suite
STRUCTURE EXONS-INTRONS DES GÈNES
La découverte en 1978 de la structure discontinue des gènes marque une étape importante dans l’histoire de la génétique. Auparavant, on avait démontré que la mémoire génétique d’un organisme était inscrite dans son ADN et plus précisément codée par la suite linéaire de ses molécules constitutives, les nucléotides : un gène codant pour une protéine était donc réductible à une séquence de nucléotid […] Lire la suite
SUMNER JAMES BATCHELLER (1887-1955)
Biochimiste américain né à Canton (Massachusetts) et mort à Buffalo (New York). Malgré l'avis de ses professeurs qui voulaient le dissuader d'entreprendre un travail de laboratoire à cause de son invalidité (gaucher, il avait à dix-sept ans perdu son bras gauche dans un accident de chasse), il poursuit ses études de chimie à l'université de Harvard et y obtient un doctorat en 1914. Il est nommé l' […] Lire la suite
TANAKA KOICHI (1959- )
Koichi Tanaka est né en 1959 à Toyama City (Japon). En 1983, il obtient son degré en ingénieur de l'université de Tōhoku et rejoint l'entreprise Shimadzu Corp. à Kyōto, au laboratoire de recherche centrale. Au début de 1992, il effectue un stage en Angleterre au groupe PLC Kratos. Fin 1992, Koichi Tanaka retourne au Japon au sein de la division recherche et développement des instruments analytique […] Lire la suite
TISELIUS ARNE WILHELM KAURIN (1902-1971)
Physico-chimiste et biochimiste suédois, Arne Tiselius est né à Stockholm le 10 août 1902. Il étudie la chimie à l'université d'Uppsala et intègre en 1924 le laboratoire de Theodor Svedberg. En 1930, il soutient sa thèse de doctorat sur l'électrophorèse, une technique de séparation de molécules chargées électriquement lorsqu’on les place dans un champ électrique. Tiselius a l’idée d’appliquer cet […] Lire la suite
TISSUS ANIMAUX
Dans le chapitre « Méthodes histochimiques modernes, méthodes physiques » : […] Dans le domaine de la localisation et de la caractérisation des protéines, l'immunohistochimie apporte une solution très satisfaisante : mise en évidence de la protéine par une réaction d'une très haute spécificité avec l' anticorps préalablement marqué par un atome fluorescent ou radioactif, lequel rend visible le complexe protéine-anticorps ainsi formé. La spectrophotométrie d'absorption, tout a […] Lire la suite
TUBULINE
Comme l'actine, la tubuline est une protéine « universelle » présente dans le cytoplasme de toutes les cellules eucaryotes où elle édifie des ultrastructures connues en microscopie électronique sous le nom de microtubules. Il semble exister des relations entre ces structures cytoplasmiques et les filaments de 10 nm parmi lesquels se rangent les tonofilaments (qui sont associés aux jonctions interc […] Lire la suite
VARIATION, biologie
Dans le chapitre « Le phénotype » : […] Comme indiqué ci-dessus, certaines différences génétiques entre individus se traduisent par des différences des phénotypes. L'observation des phénotypes doit donc permettre de détecter une part de la variation génétique. Cette approche est du reste la plus ancienne. Encore faut-il s'assurer que les caractères observés sont non seulement héréditaires, mais bien déterminés par le matériel génétique […] Lire la suite
VENINS
Dans le chapitre « Les toxines protéiques » : […] Ces substances peuvent être classées en deux grands groupes : les neurotoxines, qui se fixent sur un récepteur cellulaire, et les enzymes dont certaines sont bifonctionnelles, c'est-à-dire à qu'elles présentent des effets neurotoxiques qui viennent s'ajouter à leur fonction proprement enzymatique. […] Lire la suite
VIEILLISSEMENT
Dans le chapitre « Théories métaboliques » : […] Par les théories métaboliques, on affirme que le déclin métabolique est le principal facteur de la durée de vie des organismes. Schématiquement, l'organisme dispose d'un capital énergétique fixé au début de son existence, et la durée de vie est inversement proportionnelle à l'intensité du métabolisme énergétique de l'animal. La fécondité serait antagoniste de la longévité : les espèces animales […] Lire la suite
VIRUS
Dans le chapitre « Le cycle viral » : […] D'une génération virale à la suivante, le cycle de tous les virus passe par les mêmes étapes obligées. Le cycle est amorcé par la contamination d'un organisme, s'il y a lieu, et l'infection proprement dite débute avec la reconnaissance des cellules cibles de l'hôte et la pénétration du virus dans ces cellules. Grâce à diverses transformations moléculaires, le génome viral intervient dans le métab […] Lire la suite
VITAMINES
Dans le chapitre « Vitamines et métabolisme intermédiaire azoté et protéique » : […] Le métabolisme azoté animal concerne essentiellement le métabolisme des acides aminés et des protéines. Alors que les cellules végétales autotrophes sont capables de convertir l'azote minéral en azote organique, les cellules animales opèrent seulement des transferts du groupe azoté NH 2 des acides aminés. La vitamine pyridoxine est spécifique de ces réactions. Étant donné l'intervention de la v […] Lire la suite
WÜTHRICH KURT (1938- )
Kurt Wüthrich naît en 1938 à Aarberg (Suisse). Il obtient sa licence de chimie en 1962, puis devient docteur en chimie inorganique en 1964 à Bâle. En 1967, il effectue deux stages post-doctoraux, à Bâle et à Berkeley. De 1967 à 1969, il travaille pour les laboratoires Bell Telephon Murray Hill, dans le New Jersey. En 1969, il entre à l'École polytechnique fédérale de Zürich, où il est privatdozen […] Lire la suite
EUCARYOTES (CHROMOSOME DES)
Dans le chapitre « Les constituants chimiques d'un chromosome » : […] Le complexe ADN- protéines qui constitue l'architecture du chromosome des eucaryotes est appelé chromatine . Les protéines de la chromatine peuvent être divisées en deux grands groupes de masse équivalente : les protéines basiques ou histones et les protéines acides appelées aussi non-histones. Les histones ont un poids moléculaire compris entre 11 000 et 21 000. Certaines (H1, H2A et H2B) sont […] Lire la suite
MITOSE
Dans le chapitre « Fragmentation et reconstitution de l'enveloppe nucléaire » : […] Ces phénomènes sont en relation avec la dépolymérisation réversible des protéines de la lamina. La lamina est la couche mince de nature protéique qui est accolée à la membrane nucléaire interne, du côté nucléoplasmique. L'analyse biochimique de la lamina montre qu'elle comporte majoritairement trois protéines, qui sont des phosphoprotéines. Ces protéines forment un édifice moléculaire qui s'assoc […] Lire la suite
dessin
Auto-assemblage : protéines capsidiques des particules virales de mosaïque du tabac, réalisant des assemblages variés selon les conditions du milieu (force ionique en pH)
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Besoins énergétiques de l'homme
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tabl 5 – Les besoins énergétiques de l'homme sont fonction de ses caractères physiologiques (sexe, poids, âge, rendement métabolique) et de son activité physique Au contraire de l'activité intellectuelle, l'activité musculaire relationnelle exige, en plus de l'activité végétative,...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Fer et protéines : formes chimiques
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Formes chimiques sous lesquelles le fer est associé aux protéines A : molécule d'hème ; B : centre fer-soufre ; C : exemples de liaison directe de l'atome de fer aux acides aminés de la protéine
Crédits : Encyclopædia Universalis France
dessin
Représentation schématique de la structure de la fibronectine plasmatique Dans la partie supérieure, sont représentées les 2 chaînes peptidiques A et B avec le poids moléculaire des sous-unités (75 K = 75 000 daltons) et avec la désignation des spécificités des sous-unités quant aux...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Gènes anti-oncogènes et cancers familiaux
tableau
Gènes anti-oncogènes et cancers familiaux
Crédits : Encyclopædia Universalis France
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Énumération de quelques glycoprotéines de structure (GPS) isolées et partiellement caractérisées
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Métabolisme protéique de l'homme
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Métabolisme protéique de l'homme adulte Les protéines de l'organisme humain sont synthétisées à partir des acides aminés exogènes apportés par les aliments et des acides aminés endogènes provenant de la dégradation des protéines cellulaires Chez l'homme adulte, la synthèse est de...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Protéines produits de gènes proto-oncogènes
tableau
Exemples de protéines produits de gènes proto-oncogènes
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Structures fines d’hélice alpha et feuillet bêta
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Le plus souvent, les séquences d'acides aminés des protéines s'organisent spontanément en hélice (en haut) ou en feuillet (en bas) Ces deux types d'organisation de la structure secondaire sont impliqués dans la structure globale des protéines (structure tertiaire)
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Renouvellement des protéines corporelles
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Le renouvellement des protéines corporelles implique le recyclage des acides aminés ; un quart seulement provient des protéines alimentaires L'homme adulte synthétise 3 grammes de protéines par kilogramme et par jour (le nouveau-né, 18g/kg/jour) Le bilan entrée-sorties est équilibré
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Rôle des liaisons dans la structure des protéines
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Rôle des liaisons faibles dans la structure des protéines : en haut, hélice a d'une chaîne polypeptidique ; en bas, feuillet plissé ß antiparallèle
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Traduction de l'ARNm en protéines
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Deuxième étape de l'expression des gènes : la traductionChez une bactérie, ADN, ARN messager et ribosomes sont en contact direct Ailleurs, l'ARN va dans le cytoplasme à la rencontre des ribosomesLa traduction de l'information génétique débute par l'association d'un ARN messager à un...
Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.
Agrégats protéiques dans la maladie d’Alzheimer
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Sur ce cliché, colorisé en microcopie électronique, d'un neurone du cerveau d'un patient atteint de la maladie d'Alzheimer, on distingue les faisceaux de microtubules (en vert) au sein du cytoplasme (en jaune) On observe également des agrégats irréguliers d'une protéine, la protéine tau (en...
Crédits : Thomas Deerinck/ NCMIR/ SPL France
Cliché de diffraction des rayons X par une protéine, le procollagène
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Si l'on dispose d'une protéine cristallisée ou même à l'état semi-cristallin, on peut soumettre ces préparations à un faisceau de rayons X Ceux ci sont diffractés par les atomes de la protéine cristalline, ici du procollagène, précurseur du collagène On enregistre sur une plaque...
Crédits : King's College London/ Science Photo Library
Détermination d’une séquence d’acides aminés par la méthode d’Edman
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Dans la méthode dite d'Edman, l'isothiocyanate de phényle (réactif d'Edman) est fixé sur le groupement NH2-terminal de la protéine Une série de réactions chimiques permet de détacher cet acide aminé N-terminal, puis de l'identifier par chromatographie, tandis que le reste de la protéine...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
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Franz Hofmeister (1850-1922) est un physiologiste et biochimiste allemand qui a proposé en 1901 que la vie provenait de l'action des enzymes, et que chaque enzyme réalisait une opération essentielle à la vie cellulaire Son travaille complète celui d'Emil Fischer, chimiste allemand, qui formule...
Crédits : Science & Society Picture Library/ Getty Images
photographie
Gerardus Johannes Mulder (Gerrit Mulder, 1802-1880) est chimiste et biochimiste néerlandais En 1835, Mulder publie un article intitulé « Sur la composition de quelques substances animales » dans lequel il montre que ces dernières contiennent de l'azote, de l'oxygène, de l'hydrogène et du...
Crédits : Wellcome library; CC BY 4.0
photographie
Linus Carl Pauling, physico-chimiste américain, Prix Nobel de chimie 1954 et Prix Nobel de la paix 1962 pour son action en faveur du désarmement nucléaire
Crédits : Universal History Archive/ UIG/ Getty Images
dessin
Quelques protéines sont construites à partir d'un seul type de structure secondaire, tout en hélices alpha ou en feuillets bêta La plupart sont mixtes et composées d'hélices et de feuillets
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Protéines: paysage énergétique et entonnoir de repliement
graphique
Diagramme schématique bidimensionnel du paysage énergétique combiné du repliement natif et de l'agrégation Le paysage énergétique présente l'allure d'un entonnoir dont les aspérités des parois font apparaître des minima énergétiques locaux capables de piéger des espèces transitoires...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Schéma d’une ultracentrifugeuse analytique
dessin
À partir du modèle initial de Svedberg en 1928, on a dérivé des ultracentrifugeuses avec une accélération de plusieurs centaines de milliers de fois l'accélération terrestre Certaines de ces machines dites « analytiques » ont un rotor suspendu par son axe et – du moins pour la plupart...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Séquence primaire de l’insuline
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L'hormone insuline est constituée de deux chaînes polypeptidiques La structure primaire de chaque chaîne est l'enchaînement de ses acides aminés, 21 pour la chaîne A (en bleu) et 30 pour la chaîne B (en jaune), désignés par leur abréviation conventionnelle Chaque chaîne débute par un...
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Auto-assemblage
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Besoins énergétiques de l'homme
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Fer et protéines : formes chimiques
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Fibronectine plasmatique
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Gènes anti-oncogènes et cancers familiaux
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Glycoprotéines
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Métabolisme protéique de l'homme
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Protéines produits de gènes proto-oncogènes
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Structures fines d’hélice alpha et feuillet bêta
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Renouvellement des protéines corporelles
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Rôle des liaisons dans la structure des protéines
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Traduction de l'ARNm en protéines
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Agrégats protéiques dans la maladie d’Alzheimer
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Cliché de diffraction des rayons X par une protéine, le procollagène
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Détermination d’une séquence d’acides aminés par la méthode d’Edman
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Franz Hofmeister
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Gerrit Mulder
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Linus Carl Pauling
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Types de protéines
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Protéines: paysage énergétique et entonnoir de repliement
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Schéma d’une ultracentrifugeuse analytique
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Séquence primaire de l’insuline
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