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BCM2503

Métabolisme moléculaire

Introduction

Christian Baron

Nikolaus Heveker

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BCM1502 – Fondements du métabolisme

BCM2503 – Métabolisme moléculaire

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Entrées (nourriture, respirations, médicaments)

Sorties (fèces, urine, respiration)

anabolisme

catabolisme

Métabolisme

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Le métabolisme est l'ensembledes transformations moléculaires et

énergétiques qui se déroulent demanière ininterrompue dans la

cellule ou l'organisme vivant.

C'est un processus ordonné, qui

fait intervenir des processus dedégradation (catabolisme) et de

synthèse organique (anabolisme).

Couramment, le métabolisme est

l'ensemble des dépensesénergétiques d'une personne.

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Cela ressemble un peu un circuit électrique, où les étapes sesuccèdent, et les réactions sont interdépendantes

-> Approche ingénierie – biologie synthétique

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On peut regrouper des «

régions

»fonctionnellement similaires – or,

toutes les «

régions » sont inter-connectées.

Exemple: acides aminés etneurotransmetteurs

Lies multiples liens entre cesrégions indique que le

métabolisme est un systèmeintégré, consistant en multiples

sous-systèmes.

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http://www.genome.jp/kegg/pathway.html#metabolism

http://earth.google.com/intl/fr/

KEGG

Base de données

importante

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Régulation du métabolisme:

Régulation du débit des réactions, agissant sur les enzymes

par voie endocrinienne (hormones) Transcription (quantité d’enzyme disponible),

cofacteurs,

autres?

Dérégulation = variation naturelle, et/ou maladie

But du cours: vous donner des exemples avancés / montrerdes applications des connaissances sur le métabolisme

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Cours 1: Antibiotiques –biosynthèse et production

Beaucoup de bactéries, champignons et plantes produisent des métabolites «hors-norme», des métabolites secondaires

Beaucoup de métabolites secondaires sont bioactifs et exploités

par exemple comme antibiotiques

actinorhodin

Undecylprodigiosin

-> Concept des métabolites secondaires

-> Voies métaboliques principales de biosynthèse

-> Biosynthèse d’antibiotiques importants

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«De nouvelles superbactéries mettent lesscientifiques en état d'alerte»

De plus en plus de bactéries deviennent résistant contre les antibiotiques!

-> Comment est-ce que les bactéries peuvent résister aux

médicaments très puissants comme aux antibiotiques

-> Faut-il s’inquiéter?

Cours 2 : Antibiotiques –mécanismes d ’action et résistance

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Davies & Davies, 2010

Fischbach

& Walsh, 2009

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Cours 3: Herbicides – mécanisme d ’action

-> Cibles pour les herbicides dans le métabolisme des plantes

-> Sont-ils toxiques pour les humains?

-> Génie des plantes résistantes contre les herbicides

L’usage d’herbicides est essentiel pour l’agriculture moderne

Le génie des plantes pour résistance contre les herbicides est controversé

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Cours 4: Métalloenzymes etmaladies mitochondriales

Les produits de la traduction ne sont pas forcémentdes enzymes actives

Beaucoup d’enzymes comprennent des métaux au site actif

-> Exemples de métalloenzymes importantes etde leur biosynthèse et maturation

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Cours 5: Métabolisme humainet métabolisme du microbiome

Il y a 10x plus de cellules de microbes dans et sur lecorps que cellules humaines

Le métabolisme de ces microbes influence

le métabolisme humain et vice versa

But du « human microbiome project »

est de mieux comprendre ces interactions

-> Quelles maladies et conditions humaines sont

influencées par les microbes?

-> Mécanismes de communicationhumain <-> bactérie, bactérie <-> bactérie

-> Est-ce que ces bactéries sont dangereuses ou

avantageuses?

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Cours 6: Génie métabolique et biologie synthétique

Génie d’organismes synthétiques pour production de produitscommerciaux, médicaments, biocarburants, bioremédiation, etc.

Procédures de production plus durables et «vertes» par rapport

aux synthèses chimiques!?

-> Valeur ajoutée par rapport à la biotechnologie

classique?

-> Sommes nos connaissances assez avancées pour fairemieux que l’évolution?

-> Question de risque et de sécurité?

http://ung.igem.org/

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Cours 7: Maladies métaboliques BCM2503

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Cours 8: Métabolisme des médicaments

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Cours 9: L’obésité et le syndrome métabolique

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Cours 10: Médicaments ciblant le métabolisme

Métabolisme du cancer

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Cours 11: Métabolisme et vieillissement

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Cours 12: Approches de la métabolomique - Métabolisme des médicaments

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Antibiotiques, herbicides, etc.

comme exemples pour d’autres médicaments

De certains détails à retenir

C’est l’apprentissage et la compréhensiondes concepts qui sont importants

Compétences transversales applicables à d’autresdomaines de la recherche sur le médicament et d’autres sujets

Il est vraiment important d’assister au cours, de poser des

questions et de discuter

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Pertinence et principe pédagogique du cours

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