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Cristallographie des macromolécules biologiques 生物大分子的晶体学
Pub Date : 2000-03-01 DOI: 10.51257/a-v1-p1090
Jean Cavarelli
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].
负责所有细胞生命的生物分子是非常大的杂聚物,属于两个家族:蛋白质和核酸。复杂的生物过程是生物大分子之间或大分子与小细胞底物动态相互作用的结果。要理解这些机制,首先需要了解这些大分子的三维结构,要么是单独的,要么是与特定配合物有关的。对这些结构的了解是目前分子生物学的支柱之一,是进步的源泉,不仅在基础研究,而且在应用研究(医学、农业食品)中都产生了挫折。这证明了多年来在公共和私营部门进行的大量投资是合理的。单晶X射线衍射是研究生物大分子的最佳方法。晶体学了几千份macromolecules三维结构测定的生物在不同范围的大小和一个复杂得转移:小酸蛋白mrna、ribonucleiques nucleoprote-iques复杂、免疫球蛋白、复杂、昆虫、植物或mammiferes病毒。生物大分子固有的物理化学特性使其晶体具有较大的晶格参数,与目前标准的小有机分子相比,一般的衍射能力有限。这就需要在整个晶体学过程中采用适当的方法和技术。本文将介绍这种适用于生物大分子的方法。目前这种方法的爆炸式增长是由于技术(分子生物学、X射线源、X射线探测器、强大的超级计算机)和衍射数据处理软件(收集、分级、细化)的进步。这大大缩短了获得第一个晶体和确定晶体结构之间的时间。现在可以在获得第一批晶体后的几个月内进行晶体学研究。阅读这篇文章的前提是对几何晶体学有很好的了解,并对单晶X射线衍射理论有初步的了解。读者可以参考A. Authier在《基础科学》[1]中发表的“几何晶体学”文章,以及Y. Jeannin在《分析与表征》[3]中发表的“X射线晶体结构的解析”文章。
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Analyse des macromolécules biologiques : introduction 生物大分子分析:导论
Pub Date : 1999-06-01 DOI: 10.51257/a-v2-p3300
F. Pellerin
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
质谱法在蛋白质和多糖领域得到了发展;因此,它现在是使用FAB-MS(快速原子轰击耦合质谱法)研究生物分子或使用“基质辅助激光解吸电离飞行时间”(MALDI-TOF)耦合分析糖蛋白或高质量蛋白不可或缺的工具。在开发阶段和随后的工业阶段,分析涉及生产控制,确保产品的一致性,寻找任何衍生品;它对生物技术产品的生产做出了有效的贡献。这是本节关于生物聚合物分析的指导思想,涉及来自非常不同学科的专家的参与。两种类型的实例是在本导言来展示注入的分析化学和广场下的她,同时也严格的纪律:生物技术,利用它的发酵过程生物技术和酶的神仙和基于趋势或重排神仙的趋势。
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Biocarburants Biocarburants
Pub Date : 1999-01-01 DOI: 10.51257/a-v2-be8550
E. Poitrat
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Traitements biologiques des eaux résiduaires 废水的生物处理
Pub Date : 1998-12-10 DOI: 10.51257/a-v1-j3942
J. Boeglin
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.
有机碳和氮污染(胶体或溶液形式)的去除,如果具有令人满意的生物可降解性,主要是通过生物净化过程。由于它们的效率和质朴性,它们是处理城市废水和许多工业废水最常用的方法。生物过程通常被称为二次处理,通常在废水处理链中进行。它们认可了,一方面是pretraitements,确保浩繁致密材料分离的废物(砾石、砂)和(genantes、油脂...),另一方面,赛特小学或物理治疗,其目的是确保消除部分、甚至全部的颗粒物污染,而且如果必要,而有一个有毒的脾气。还应当指出,在某些情况下,生物净化的目的可能是改善水质,作为最后处理或旨在减少残余碳和氮污染的三级处理的一部分。本文简要回顾了生物净化的基本原理,更准确地描述了有机物在好氧和厌氧环境中代谢的反应机制。通过设定设计标准、可获得的净化性能和工业应用领域,描述通过细菌方法降解碳和氮污染的各种处理技术。
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Technologies de transformation des produits agroalimentaires 农业食品加工技术
Pub Date : 1998-09-01 DOI: 10.51257/a-v1-f1170
Henry-Éric Spinnler
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
事实上,这些技术使产品具有非常广泛的特性。这些产品及其在消费者范围内的地位不断受到竞争的挑战。
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Méthodes d''analyse séquentielle des macromolécules biologiques 生物大分子的顺序分析方法
Pub Date : 1991-10-01 DOI: 10.51257/a-v1-p3315
Isabelle Treich, Pa Kenigsberg
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
1 sequentielle dna分析1.1 Maxam Sequencage通过化学方法和吉尔伯特1.11标记的dna片段1.12 1.13 Electrophorese化学反应和放射自显影1.14 1.2 Sequencage方法和应用的特殊优势的方法克隆Sanger 1.21 1.22酶促反应的酶1.23 Electrophorese 1.31自动化和优化1.24 Strategies) 1.3仪器的原理1.32标准航空1.33不同模型的选择2个蛋白sequentielle分析2.1 strategic 2.2 2.21样品的制备方法的特定蛋白水解酶2.22 2.23具体化学水解的方法分离和纯化蛋白水解(肽片段)2.3退化sequentielle d’Edman 2.31羟基d’Edman 2.32自动化2.33 2.4的限制性因素,贡献了海量的钢铁肽序列测定2.41分子量测定2.42序列部分测定2.43纯度评价2.5氨基酸分析2.51氨基酸粗组成2.52序列分析2.6发展与展望3结论参考文献
{"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":null,"pages":null},"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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Analyse des macromolécules biologiques et applications Introduction 生物大分子分析及应用简介
Pub Date : 1991-04-01 DOI: 10.51257/a-v1-p3300
F. Pellerin
1 Produits biotechnologiques issus des fermentations et desreactions enzymatiques    1.1 Preparation d'enzymes    1.2 Specificite des enzymes    2 Produits biotechnologiques issus des proteines    2.1 Methodes d'analyse sequentielle    2.2 Methodes d'analyse structurale
1发酵和酶反应生物技术产品1.1酶的制备1.2酶的特性2蛋白质生物技术产品2.1顺序分析方法2.2结构分析方法
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期刊
Bioprocédés et bioproductions
全部 Acc. Chem. Res. ACS Applied Bio Materials ACS Appl. Electron. Mater. ACS Appl. Energy Mater. ACS Appl. Mater. Interfaces ACS Appl. Nano Mater. ACS Appl. Polym. Mater. ACS BIOMATER-SCI ENG ACS Catal. ACS Cent. Sci. ACS Chem. Biol. ACS Chemical Health & Safety ACS Chem. Neurosci. ACS Comb. Sci. ACS Earth Space Chem. ACS Energy Lett. ACS Infect. Dis. ACS Macro Lett. ACS Mater. Lett. ACS Med. Chem. Lett. ACS Nano ACS Omega ACS Photonics ACS Sens. ACS Sustainable Chem. Eng. ACS Synth. Biol. Anal. Chem. BIOCHEMISTRY-US Bioconjugate Chem. BIOMACROMOLECULES Chem. Res. Toxicol. Chem. Rev. Chem. Mater. CRYST GROWTH DES ENERG FUEL Environ. Sci. Technol. Environ. Sci. Technol. Lett. Eur. J. Inorg. Chem. IND ENG CHEM RES Inorg. Chem. J. Agric. Food. Chem. J. Chem. Eng. Data J. Chem. Educ. J. Chem. Inf. Model. J. Chem. Theory Comput. J. Med. Chem. J. Nat. Prod. J PROTEOME RES J. Am. Chem. Soc. LANGMUIR MACROMOLECULES Mol. Pharmaceutics Nano Lett. Org. Lett. ORG PROCESS RES DEV ORGANOMETALLICS J. Org. Chem. J. Phys. Chem. J. Phys. Chem. A J. Phys. Chem. B J. Phys. Chem. C J. Phys. Chem. Lett. Analyst Anal. Methods Biomater. Sci. Catal. Sci. Technol. Chem. Commun. Chem. Soc. Rev. CHEM EDUC RES PRACT CRYSTENGCOMM Dalton Trans. Energy Environ. Sci. ENVIRON SCI-NANO ENVIRON SCI-PROC IMP ENVIRON SCI-WAT RES Faraday Discuss. Food Funct. Green Chem. Inorg. Chem. Front. Integr. Biol. J. Anal. At. Spectrom. J. Mater. Chem. A J. Mater. Chem. B J. Mater. Chem. C Lab Chip Mater. Chem. Front. Mater. Horiz. MEDCHEMCOMM Metallomics Mol. Biosyst. Mol. Syst. Des. Eng. Nanoscale Nanoscale Horiz. Nat. Prod. Rep. New J. Chem. Org. Biomol. Chem. Org. Chem. Front. PHOTOCH PHOTOBIO SCI PCCP Polym. Chem.
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