Modélisation de molécules en 3D.
Quelques exemples d'utilisation.

Gilles Gutjahr
Lycée Clément Marot
Cahors
Messagerie
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Pages de scripts utilisant les applets Jmol et Jalview
Septembre 2008
          Les applets Jmol (modélisation de molécules en 3D) et Jalview (traitement de séquences) sont présentes sous forme d'archive (.jar) à l'intérieur des dossiers. Pour l'utilisateur, il n'y a rien à faire. On charge les pages et les applets se lancent toutes seules ...
          Néanmoins, votre machine doit disposer de l'environnement java, ce qui n'est pas le cas dans les modèles récents. Le cas échéant, vous devez télécharger J2SE sur le site de SUN puis l'installer sur votre machine. C'est indispensable pour lire les applets java.

          Le dossier a été entièrement reconstruit. Les pages de scripts ne sont plus aussi scénarisées que dans l'ancienne version (où la démarche de l'auteur était trop visible et contraignante). Les boutons sont maintenant rangés par catégories et l'utilisateur peut être confronté à des choix multiples (sélection, affichage, coloration), en fonction de la problématique à résoudre.

          Si vous souhaitez télécharger l'ensemble des dossiers pour les installer sur disque dur à la maison ou en classe, sachez que certaines commandes (menus déroulants du javascript de Jmol) fonctionnent manifestement mieux avec Firefox qu'avec Internet Explorer (au moins chez moi).

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Molec3d:


  

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Contenu des nouveaux dossiers:

Matière organique

1. Les quatre familles de la matière organique (présentation)
2. Les constituants des molécules (principaux atomes des molécules organiques)
3. Les glucides et leurs constituants (mono-, di- et polysaccharides)
4. Les protides et leurs constituants (acides aminés, protéines)                
5. Les lipides et leurs constituants (acides gras, lipides)
6. Les acides nucléiques et leurs constituants (nucléotides, acides nucléiques)

Acides nucléiques

1. L'ADN (nucléosome, constituants, liaisons, structure spatiale, comparaison de quelques espèces)
                
2. Les ARN (structure, comparaison avec ADN, modélisation d'un ribosome)

Protéines

1. Des généralités (définitions, liaison peptidique)
2. Des structures caractéristiques (structure primaire, structure secondo-tertiaire)
3. Formes, fonctions et conditions du milieu (pH)
4. Des mutations possibles (exemples de l'insuline et de la myoglobine)
(+ Jalview)

Fichiers Anagene
Insuline (effet d'une mutation)

Hémoglobine

1. Quelques caractères de l'hémoglobine la plus fréquente chez l'adulte
                 Principale fonction de l'hémoglobine
                 Fonction et changement de forme
                 Les 6 liaisons possibles du fer et des substitutions gênantes
                 L'hémoglobine la plus fréquente
2. Une hémoglobine rare (mutée): le cas de la drépanocytose
                 Le constat d'une mutation
                 Les 10 premiers acides aminés des chaînes bêta fréquente et mutée
                 Une conséquence de la mutation
3. D'autres hémoglobines rares: e
                 Exemples des bêta-thalassémies
                 Autres exemples de mutations de la bêta globine
(+ Jalview)

Enzymes

1. La carboxypeptidase et son petit site actif
               Présentation de l'enzyme de deux espèces différentes (
+ Jalview)
               Présentation de l'enzyme en absence ou en présence d'un substrat
               Simulation d'une réaction catalysée par l'enzyme. Inhibition de l'enzyme
               Une carboxylase à deux pH légèrement différents (7,5 et 5,5)
               Une carboxylase à deux températures différentes (-173 et 19°C)
               Une modélisation simplifiée de la "dénaturation par la chaleur"
               Effets d'une mutation ponctuelle
2. La lysozyme et son grand site actif
               Présentation de l'enzyme en présence d'un substrat
               Effets de mutations ponctuelles (
+ Jalview)
3. Les enzymes de restriction et la section d'une molécule d'ADN
               L'exemple de l'enzyme EcoRV
4. La rubisco et la fixation du CO2
               La RUBISCO de l'épinard (réduite à 4 grosses et 4 petites sous-unités)
               Une grosse sous-unité et la fixation du ribulose-1,5-biphosphate
               ... et la production d'un hexose-biphosphate intermédiaire par incorporation du CO2
               ... et la production de 2 phosphoglycérates
               Modélisation de la réaction

Parentés moléculaires

1. L'exemple des globines alpha
                Structure des alpha-globines
                Comparaison chez quelques crâniates (
+ Jalview)
                La forme générale est-elle conservée ?
                Quelques acides aminés conservés par l'évolution
                Une représentation de la variabilité de l'alphaglobine
2. L'exemple des globines bêta
                Structure des bêta-globines
                Une représentation de la variabilité de la bêtaglobine
3. La variabilité à l'échelle de l'hémoglobine

Fichiers Anagene
Alpha-globines
Bêta-globines

 

Familles multigéniques

1. L'exemple des hormones hypophysaires
                Comparaison FSH - HCG humaines
                                - structure des hormones
                                - comparaison
                Comparaison GH - HLP - HPRL humaines
                                - structure des hormones
                                - comparaison
2. L'exemple des globines humaines
                Structure des globines (
+ Jalview)
                La forme générale est-elle conservée ?

Fichiers Anagene
Globines humaines
Gènes des globines humaines

SIDA et immunité

1. Variabilité du VIH-1
                L'exemple d'un fragment de glycoprotéine externe de l'enveloppe, la gp 120
2. Fixation du VIH-1 à la cellule-hôte
                L'exemple de la liaison possible gp 120-CD4
3. Production d'ADN viral par la transcriptase inverse
                Production d'un hybride ARN-ADN
                Production du 2e brin d'ADN
4. Présentation de l'antigène par la cellule-hôte aux lymphocytes T
                Présentation aux lymphocytes T8
La spécificité des récepteurs T vis-à-vis de l'ensemble CMH-I - déterminant antigénique
                Présentation aux lymphocytes T4
5. Production d'anticorps (ou immunoglobulines) par les plasmocytes
                La constitution d'un anticorps
                Les anticorps, des structures souples
                L'hydrolyse des anticorps par la papaïne
                Un Fab: partie variable et partie constante (
+ Jalview)
                Origine génétique des anticorps: l'exemple d'une chaîne légère
                Une protéine peut représenter plusieurs déterminants antigéniques potentiels
                La liaison antigène-anticorps et sa spécificité

Fichiers Anagene
Variabilité du VIH
Constitution d'un AC
Action éventuelle d'un AC sur la p24

Transcription

ARN polymérase de bactériophage, ADN et ARN
Positions relatives de l'ARN et des 2 brins de l'ADN
Relation de l'ARN et du brin d'ADN transcrit

ATP

Constitution de la molécule
Comparaison avec un constituant des ARN
Hydrolyse et synthèse

Actine et myosine

Présentation succinte des 2 molécules
L'actine G
L'actine F
La tête de la myosine
La liaison fugace actine-myosine
Les 2 formes de la tête de myosine

Hormones

1. Les hormones sexuelles (stéroïdiennes) et leur récepteur
           Comparaison des hormones sexuelles

          
Comparaison de certains de leurs récepteurs (+ Jalview)
           Récepteur de la progestérone et contraception (norgestrel, noréthindrone)
           Un récepteur de la progestérone et le RU486
           Interaction entre un récepteur de la progestérone et un anti-inflammatoire
           Blocage d'un récepteur des oestrogènes par un antagoniste
           Interaction entre des récepteurs et un produit anabolisant
2. Les hormones pancréatiques (polypeptidiques)
           Comparaison d'insulines de trois espèces différentes (
+ Jalview)
           Le glucagon
3. Des hormones post-hypophysaires (peptidiques)
           Comparaison de la vasopressine et de l'ocytocine (
+ Jalview)
           Un récepteur des hormones

Fichiers Anagene
Récepteurs des hormones

SRY

Comparaison des domaines HMG de protéines sauvage et mutée (+ Jalview)

ABO

Comparaison des enzymes A et B du système ABO (+ Jalview)