Topic outline
Structure physicochimique des macromolécules biologiques
Semestre2
Master1 Biochimie appliquée
Crédit : 4
Coefficient : 2
Enseignante : A.MANALLAH
e-mail: a.manaallah@centre-univ-mila.dz
Les macromolécules biologiques (protéines, acides nucléiques, polysaccharides, lipides) sont de grands polymères organiques (masse
Da) essentiels à la vie, formés par la polymérisation d'unités simples (monomères) via des liaisons covalentes. Leur structure complexe, allant du primaire au quaternaire, détermine leur fonction biologique et est stabilisée par des liaisons faibles (hydrogène, hydrophobes)L'étude de la structure physicochimique des macromolécules est fondamentale, car elle constitue le pont entre la chimie et la vie. Dans le vivant, la forme, c’est la fonction.
Voici pourquoi ce module est crucial :
- Comprendre le vivant au niveau moléculaire : On ne peut pas comprendre comment une cellule respire, se divise ou communique sans connaître la forme des protéines ou de l'ADN qui orchestrent ces tâches.
- Expliquer les pathologies : Beaucoup de maladies (Alzheimer, drépanocytose, cancers) résultent d'un simple défaut de structure : une protéine mal repliée ou une mutation dans la séquence d'ADN.
- Concevoir des médicaments (Design de drogues) : La pharmacologie moderne repose sur l'interaction "clé-serrure". Si on connaît la structure précise d'une enzyme virale, on peut fabriquer une molécule pour la bloquer.
- Applications biotechnologiques : De la production d'insuline à la modification génétique (CRISPR), tout repose sur la manipulation de ces structures chimiques.
- Prédire le comportement biologique : Savoir comment une molécule réagit face à la chaleur (dénaturation), au pH ou à la concentration en sel permet de comprendre comment les organismes s'adaptent à leur environnement.
2 PTN Image de Pranav.m.khade/Wikimedia
Les scientifiques peuvent-ils observer comment agissent les protéines ?
Les nouvelles technologies permettent désormais aux chercheurs de passer de la création d'images statiques de protéines et d'autres molécules à la réalisation de films montrant leurs actions.
Les images offrent des instantanés de l'activité de ces éléments cellulaires à des moments précis. Bien qu'elles fournissent des informations précieuses, ces images fixes ne rendent pas compte du fonctionnement des protéines et autres molécules à l'intérieur des cellules. cellulesCes protéines sont en perpétuel mouvement et transformation, se repliant et se dépliant au gré de leurs interactions. Comprendre ce système dynamique est essentiel pour percer les mystères du vivant. De plus, il existe toute une classe de protéines, appelées protéines intrinsèquement désordonnées, qui ne possèdent pas de forme spécifique. Leur forme s'adapte aux événements intracellulaires, rendant leur observation statique quasi impossible.
Les scientifiques utilisent désormais de puissants modèles informatiques pour créer des films moléculaires et ainsi observer l'ensemble des protéines en action. Ils y intègrent des informations provenant de diverses techniques d'imagerie sur la façon dont acides aminéset d'autres éléments constitutifs interagissent, permettant ainsi aux scientifiques de créer des séquences animées. Ces films aident les chercheurs à comprendre le fonctionnement des protéines à l'état naturel et leur permettent de concevoir des protéines hautement spécifiques. médicaments.
Un modèle à l'échelle atomique d'un virus qui infecte la salmonelle bactérie Crédit : C. Hryc et le laboratoire Chiu, Baylor College of Education Médecine.
Source : Institut national des sciences médicales générales (NIGMS)
