{"title":"Cristallographie des macromolécules biologiques","authors":"Jean Cavarelli","doi":"10.51257/a-v1-p1090","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-p1090","url":null,"abstract":"Les molecules biologiques responsables de toute vie cellulaire sont des heteropolymeres de tres grande taille appartenant a deux familles : les proteines et les acides nucleiques. Les processus biologiques compliques sont les resultats d’interactions dynamiques soit de macromolecules biologiques entre elles, soit de macromolecules avec de petits substrats cellulaires. La comprehension de ces mecanismes necessite en premier lieu la connaissance des structures tridimensionnelles de ces macromolecules soit seules, soit engagees dans des complexes specifiques. La connaissance de ces structures est l’un des piliers actuels de la biologie moleculaire et represente une source de progres qui genere des retombees non seulement en recherche fondamentale mais aussi en recherche appliquee (medicale, agroalimentaire). Cela justifie les investissements importants realises depuis plusieurs annees dans les secteurs publics et prives. La diffraction des rayons X par des monocristaux est la methode par excellence pour l’etude des macromolecules biologiques. La cristallographie a permis la determination des structures tridimensionnelles de plusieurs milliers de macromolecules biologiques dans des gammes de taille et de complexite tres variees : petites proteines, oligonucleotides, acides ribonucleiques de transfert, immunoglobulines complexes multienzymatiques, complexes nucleoprote-iques, virus d’insectes, de plantes ou de mammiferes. Les proprietes physico-chimiques intrinseques des macromolecules biologiques donnent naissance a des cristaux avec de grands parametres de maille cristalline et un pouvoir de diffraction en general limite en comparaison du standard actuel des petites molecules organiques. Cela impose des methodes et des techniques adaptees tout au long du processus cristallographique. Cette methodologie propre aux macromolecules biologiques va etre presentee dans cet article. L’explosion actuelle de cette methode est due aux progres realises tant au niveau de la technologie (biologie moleculaire, sources de rayons X, detecteurs de rayons X, supercalculateurs puissants) qu’au niveau des logiciels de traitement des donnees de diffraction (collecte, phasage, affinement). Cela se traduit par un raccourcissement extraordinaire du delai separant l’obtention d’un premier cristal et la determination de la structure cristalline. Une etude cristallographique peut maintenant etre conduite en quelques mois apres l’obtention des premiers cristaux. La lecture de cet article suppose une bonne connaissance de la cristallographie geometrique et une premiere initiation a la theorie de la diffraction des rayons X par des monocristaux. Le lecteur pourra se referer aux articles de A. Authier « Cristallographie geometrique » dans le traite de Sciences Fondamentales [1] et de Y. Jeannin « Resolution d’une structure cristalline par rayons X » dans ce traite Analyse et Caracterisation [3].","PeriodicalId":326137,"journal":{"name":"Bioprocédés et bioproductions","volume":"7 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2000-03-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"117046181","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Analyse des macromolécules biologiques : introduction","authors":"F. Pellerin","doi":"10.51257/a-v2-p3300","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v2-p3300","url":null,"abstract":"Les biotechnologies a l’echelle industrielle connaissent depuis les annees soixante-dix un developpement constant dans tous les domaines de l’activite chimique. Tous les secteurs ont investi des sommes considerables dans la recherche de nouveaux produits biotechnologiques, leur developpement et leur realisation industrielle a une tres grande echelle ; ces investissements commencent a porter leurs fruits avec l’arrivee sur le marche de produits qui concurrencent ou se substituent a ceux des industries chimiques traditionnelles. De nouvelles matieres premieres sont ainsi apparues. Dans le domaine agricole, la selection de nouvelles varietes fait appel aux progres de la genetique moleculaire et se materialise par une amelioration de la resistance des vegetaux aux intemperies ou aux predateurs, comme par celle du rendement. Dans le domaine agroalimentaire, on assiste a l’elaboration de nouvelles proteines, comme a l’acceleration de la croissance des animaux d’elevage. Dans le domaine de la sante, des progres spectaculaires ont ete enregistres : production en pleine extension de vaccins a partir de proteines purifiees, de peptides synthetiques. De nouveaux medicaments sont obtenus par des processus biotechnologiques : insulines, interferons, hormones antihypophysaires, etc. L’industrie des fermentations, la production industrielle fondees sur les proprietes des enzymes grâce au perfectionnement de la connaissance de leurs fonctions et l’elucidation de leur structure, ont ete rapidement suivies par le developpement des anticorps monoclonaux, les cultures cellulaires et les recombinaisons genetiques. Le developpement des biotechnologies implique la participation de toutes les branches de la chimie, notamment dans le cadre de l’analyse chimique. Tout developpement implique en effet un controle et une reglementation, d’abord scientifique puis legale ; les biotechnologies n’y echappent pas. Le propos de cette rubrique des Techniques de l’Ingenieur n’est pas d’entrer dans le cadre de multiples controles auxquels doivent donner lieu les produits biotechnologiques : microbiologiques, biologiques, immunologiques, etc., ni d’entrer dans celui des reglements qui, sur le plan international ou europeen, permettent de mieux apprehender les problemes et de concilier ceux qui relevent de l’ethique tels que ceux emanant de la CEE sous forme de directives ou de notes explicatives pour les medicaments d’origine biotechnologique. Sur le plan scientifique, les Unions Internationales se preoccupent des problemes biotechnologiques. Une definition precise a ete donnee par la Federation europeenne et par l’Union internationale de chimie pure et appliquee (IUPAC). Par l’application integree des sciences biochimiques et microbiologiques de la genetique et du genie chimique, les biotechnologies permettent le developpement industriel des capacites et des proprietes des micro-organismes des cultures cellulaires et des produits qui en derivent. La definition rejoint celle donnee en","PeriodicalId":326137,"journal":{"name":"Bioprocédés et bioproductions","volume":"331 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1999-06-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133834050","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Traitements biologiques des eaux résiduaires","authors":"J. Boeglin","doi":"10.51257/a-v1-j3942","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-j3942","url":null,"abstract":"L‘elimination de la pollution organique carbonee et azotee (sous forme colloidale ou en solution), lorsqu’elle presente une biodegradabilite satisfaisante, est essentiellement le fait des procedes biologiques d’epuration. Ils constituent le mode de traitement le plus utilise des eaux residuaires urbaines et de bon nombre d’eaux residuaires industrielles, en raison de leur efficacite et de leur rusticite. Communement appeles traitements secondaires , les procedes biologiques sont generalement mis en œuvre dans une chaine de traitement d’eaux resi-duaires. Ils se situent a l’aval , d’une part, des pretraitements assurant la separation des matieres volumineuses denses (dechets, graviers, sables) et genantes (huiles, graisses...) et, d’autre part, des traitements de decantation primaire ou physico-chimiques dont l’objet est d’assurer l’elimination partielle, voire totale, de la pollution particulaire et, si necessaire, de celle qui possede un caractere toxique. Notons egalement que dans certains cas, l’epuration biologique peut avoir pour but d’affiner la qualite de l’eau dans le cadre d’un traitement de finition ou tertiaire qui porte sur la reduction de la pollution residuelle aussi bien carbonee qu’azotee. Le present article procede : a un rappel sommaire des principes fondamentaux de l’epuration biologique et plus precisement des mecanismes reactionnels intervenant dans la metabolisation des matieres organiques en milieu aerobie et anaerobie ; a la description des differentes technologies de traitement assurant la degradation par voie bacterienne de la pollution carbonee et azotee en situant les criteres de dimensionnement, les performances epuratoires pouvant etre obtenues et les domaines d’applications industrielles.","PeriodicalId":326137,"journal":{"name":"Bioprocédés et bioproductions","volume":"269-270 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1998-12-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131708806","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Technologies de transformation des produits agroalimentaires","authors":"Henry-Éric Spinnler","doi":"10.51257/a-v1-f1170","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-f1170","url":null,"abstract":"Le secteur de la transformation et de la distribution des produits agricoles et alimentaires est un secteur industriel primordial dont l’activite touche toute la societe. Ce secteur, qui a toujours eu beaucoup d’importance dans les activites humaines, a pris au cours de ces deux derniers siecles, une dimension industrielle. C’est aujourd’hui, par exemple le premier secteur industriel en France. Pour ce pays, c’est le secteur le plus excedentaire du point de vue de la balance commerciale. Cette importance economique a ete gagnee, grâce au developpement de technologies specifiques qui permettent de valoriser au mieux les produits de l’agriculture. La chaine de transformation qui, a partir des produits agricoles, aboutit aux produits commercialises dans les lineaires des detaillants possede des caracteristiques qui la distingue des autres industries. Les matieres premieres de cette industrie sont majoritairement des produits vegetaux ou animaux. Produits d’origine biologique, ils sont par nature variables, quels que soient les efforts du producteur pour les homogeneiser. Pourtant, l’industriel se doit comme dans tous les autres secteurs de mettre sur le marche des produits ayant des caracteristiques constantes afin de satisfaire les attentes des consommateurs. Ces matieres premieres sont des denrees perissables. Leur conservation est le probleme majeur que doit resoudre l’industrie alimentaire. On entend par conservation le maintien des proprietes chimiques et physiques des aliments. En consequence, leurs proprietes fonctionnelles, nutritionnelles et organoleptiques seront conservees. A cette fin, la limitation des alterations microbiennes ou des contaminations chimiques ainsi que la maitrise des transformations chimiques ou enzymatiques pendant les processus de transformation et de stockage sont recherchees. Les transformations qui permettent a un produit alimentaire de se conserver constituent le premier service rendu par les industries alimentaires aux consommateurs. Malgre l’importance de la stabilisation de la qualite du produit, les principes des techniques de conservation validees par l’industrie ne sont pas tres varies nous le verrons plus loin. C’est l’amelioration de la qualite nutritionnelle ou organoleptique des aliments qui a justifie l’emergence de nouvelles technologies de conservation comme, par exemple, les techniques de sterilisation par hautes pressions ou de deshydratation osmotique, plutot que le seul besoin d’amelioration des qualites bacteriologiques des produits traites. Ce probleme demeure neanmoins pour certains produits frais ou fermentes. Paradoxalement, ce n’est sans doute pas autour de la conservation qu’ont lieu les efforts d’innovation les plus notoires de ce secteur industriel. Derniere specificite de ces produits, et non la moindre, ils sont destines a etre ingeres par l’homme. Le premier corollaire de cette destination est de rendre infime le risque d’intoxication alimentaire quel qu’il soit. C’est une qualite impl","PeriodicalId":326137,"journal":{"name":"Bioprocédés et bioproductions","volume":"283 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1998-09-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131920377","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Méthodes d''analyse séquentielle des macromolécules biologiques","authors":"Isabelle Treich, Pa Kenigsberg","doi":"10.51257/a-v1-p3315","DOIUrl":"https://doi.org/10.51257/a-v1-p3315","url":null,"abstract":"1 Analyse sequentielle de l'ADN 1.1 Sequencage par la methode chimique de Maxam et Gilbert 1.11 Marquage d'un fragment d'ADN 1.12 Reactions chimiques 1.13 Electrophorese et autoradiographie 1.14 Avantages de la methode et applications particulieres 1.2 Sequencage par la methode enzymatique de Sanger 1.21 Clonage 1.22 Reactions enzymatiques 1.23 Electrophorese et optimisation 1.24 Strategies 1.3 Automatisation 1.31 Principe des appareils 1.32 Criteres de choix des fluorophores 1.33 Differents modeles 2 Analyse sequentielle des proteines 2.1 Strategie 2.2 Preparation des echantillons 2.21 Methodes de proteolyse enzymatique specifique 2.22 Methodes de proteolyse chimique specifique 2.23 Separation et purification des fragments de proteolyse (peptides) 2.3 Degradation sequentielle d'Edman 2.31 Reaction d'Edman 2.32 Automatisation 2.33 Facteurs limitants 2.4 Contribution de la spectrometrie de masse a la determination desequence peptidique 2.41 Mesure de masse moleculaire 2.42 Determination de portions de sequences 2.43 Evaluation de la purete 2.5 Analyse des acides amines 2.51 Composition brute en acides amines 2.52 Analyse sequentielle 2.6 Developpements et perspectives 3 Conclusion Bibliographie","PeriodicalId":326137,"journal":{"name":"Bioprocédés et bioproductions","volume":"71 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1991-10-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122682770","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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