Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article, consacré à l’enzymologie fonctionnelle, décrit succinctement les principales enzymes permettant le fonctionnement des cellules eucaryotes constituant les organismes pluricellulaires les plus étudiés en biologie. Le rôle de chaque enzyme est brièvement mentionné afin de comprendre sa place dans le développement et la vie de l’entité dont elle est issue. Dans ce cadre, les enzymes décrites ici le sont en fonction de leur localisation cellulaire et des types cellulaires permettant leur synthèse.
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This article is devoted to functional enzymology. It succinctly describes the main enzymes allowing the functioning of eukaryotic cells constituting the most studied multicellular organisms in biology.The role of each enzyme listed is briefly mentioned in order to understand its place in the development and in the life of the entity that produced it. In this context, enzymes are described here according to their localization in cell or cellular types allowing their synthesis.
Auteur(s)
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Julien DUMOND : Docteur en Virologie Enzymologie - Consultant en entreprises pharmaceutiques, Metz, France
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Serge KIRKIACHARIAN : Docteur ès Sciences Physiques, Pharmacien - Professeur émérite de chimie thérapeutique de la faculté des sciences pharmaceutiques et biologiques de l’Université Paris-Sud - Praticien hospitalier, chef de service honoraire des Hôpitaux de Paris, France
INTRODUCTION
Les notions de biologie et de biochimie exposées dans cet article ainsi que dans les revues [PHA 1 510], [PHA 1 512] et [PHA 1 516] font intervenir de nombreuses enzymes indispensables à la compréhension du fonctionnement du vivant.
Après avoir abordé les principales familles d’enzymes virales et bactériennes, cet article envisage l’étude des catalyseurs biologiques qui régissent la vie chez l'être humain, un modèle pluricellulaire pris en exemple. L’objectif poursuivi est de tenter de comprendre le fonctionnement d'une cellule eucaryote au milieu des 1013 autres de ses congénères et des cellules procaryotes et structures acellulaires encore plus nombreuses dans ce type d’organisme.
La vie d'un organisme pluricellulaire complexe comporte de nombreuses interactions. La première est celle qui s’exerce entre l'organisme et le milieu extérieur grâce au système nerveux, au système endocrinien, aux appareils reproducteurs et aux organes sensoriels. La deuxième est celle qui se déroule au niveau des appareils d'échange en relation avec le système cardio-vasculaire pour nourrir les cellules de l'organisme (appareils respiratoire et digestif) et pour éliminer les déchets (appareil digestif, appareil urinaire, appareil respiratoire, système cutané). Les dernières interactions sont celles qui s’effectuent entre la cellule eucaryote et la lymphe interstitielle dans laquelle elle baigne, ainsi que les interactions au sein de la cellule.
Au niveau des cellules eucaryotes, de nombreux compartiments s'organisent avec des fonctions bien déterminées. Elles possèdent donc en leur sein des contenus enzymatiques spécifiques. Comme un appareil ou un système possède ses organes, la cellule eucaryote a ses propres organites.
Les cellules des organismes eucaryotes sont donc très bien structurées. Il existe des compartiments spécifiques dédiés à des fonctions cellulaires précises, c’est-à-dire au déroulement de réactions chimiques contrôlées dans l’espace et le temps.
Dans cet article, les différentes enzymes présentées seront reliées au compartiment où elles exercent leur fonction : la réaction chimique catalysée.
Parmi plus de 200 types de cellules spécialisées retrouvées chez un être humain, quelques exemples seront cités afin d’étudier les productions enzymatiques en fonction d’un type cellulaire donné.
Le lecteur trouvera en fin d’article un glossaire et un tableau des sigles et des notations utilisés.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
enzymes | human | eucaryotic cell
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Exemples de cellules spécialisées et leurs spécificités
En anglais
1. Enzymes eucaryotes animales en fonction de leur localisation
Comme pour les bactéries, les différents éléments constitutifs d’une cellule eucaryote sont repris (figure 1) avec des exemples d’enzymes contenues, permettant leur fonctionnement de façon générale.
1.1 Noyau
Le noyau des cellules eucaryotes est le siège principal de l’information génétique qui permet le fonctionnement et la structuration de la cellule. Dans le noyau représenté sur la figure 1, l’information génétique est décondensée. Dans cet état, on l’appelle chromatine, correspondant aux molécules d’ADN décondensées.
Une ultrastructure est très visible dans le noyau : le nucléole (ovale grise) (figure 1). La structure du nucléole est directement liée à la transcription importante de gènes codant les ARNr. Ces gènes ARN sont transcrits par l’ARN polymérase I. Les ARNr entrent dans la constitution des ribosomes [PHA 1 510]. Le noyau est également le siège des transcriptions génétiques réalisées par les ARN polymérases II et III [PHA 1 510].
La structure des molécules d’ADN peut être modifiée réversiblement par des adduits ciblant directement la molécule d’ADN ou des molécules qui lui sont liées (protéines histones). La science qui étudie ces processus est l’épigénétique. Ces modifications agissent sur la transcription des gènes, et peuvent être transmises aux générations cellulaires suivantes. Les principales modifications retrouvées au niveau de l’ADN...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - GALAS (S.), FORNÉ (T.) - https://moodle.umontpellier.fr/…/ EPIGENETIQUE2017.pdf. - Documents 2004 et 2017, CNRS Montpellier.
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(2) - GRUENBAUM (Y.), MARGALIT (A.), -GOLDMAN (R.D.), SHUMAKER (D.K.), WILSON (K.L) - The nuclear lamina comes of age. - Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 6(1), p. 21-31 (2005).
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(3) - CAPUTO (S.) - Thèse soutenue le 6 octobre 2006 sous la direction ZINN-JUSTIN (S.). Discipline : Biologie structurale. Titre : Analyse structurale de protéines de l’enveloppe nucléaire impliquées dans des pathologies génétiques. - Université Paris Pierre et Marie Curie.
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(4) - DAHL (K.N.), KALINOWSKI (A.) - Nucleoskeleton mechanics at a glance. - Journal of cell science, 124, p. 675-8 (2011).
-
(5) - GALLIEN (C.L) - Livre Biologie Cellulaire (tome 1). - Éditions Puf, Collection Biomed. (1998).
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