Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Les organismes acellulaires, unicellulaires ou pluricellulaires disposent de nombreuses enzymes réalisant diverses réactions biochimiques spécifiques contribuant au développement de ces organismes vivants. Cet article consacré à l’enzymologie fonctionnelle présente les principales enzymes impliquées dans la réplication et l’expression des gènes. Ces molécules permettent la biosynthèse d’acides nucléiques et de protéines à partir du matériel génétique, qu’il s’agisse d’Acide Désoxyribonucléique (ADN) ou d’Acide Ribonucléique (ARN). La première partie de l'article présente des tableaux non exhaustifs de la classification générale des enzymes, indispensable pour une vue d’ensemble de leur importance dans le monde vivant.
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Acellular, unicellular or multicellular organisms have many enzymes carrying out various specific biochemical reactions contributing to the development of these living organisms. This article devoted to functional enzymology presents the enzymes involved in gene replication and expression. These molecules allow the biosynthesis of nucleic acids or proteins from genetic material, either from Deoxyribonucleic Acid (DNA) or Ribonucleic Acid (RNA). The first part of the article presents non-exhaustive tables of general classification of enzymes, essential for an overview of their importance in the living world.
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 présentées dans cet article, ainsi que dans les articles [PHA 1 512] [PHA 1 514] [PHA 1 516], font intervenir de nombreuses enzymes indispensables au fonctionnement du vivant.
Les premières enzymes étudiées dans cet article sont celles impliquées dans la réplication et l’expression des gènes au sein de différents organismes vivants ou acellulaires.
Au préalable, comme le nombre des enzymes répertoriées est très important, un système de classification a été établi. La première partie de l’article est consacrée à expliciter et à détailler ce classement élaboré par l’Union internationale de biochimie et de biologie moléculaire qui répertorie sept familles principales d’enzymes en fonction de la réaction catalysée et selon les codes de la Commission Enzyme (code EC) :
-
EC 1 : oxydoréductases,
-
EC 2 : transférases,
-
EC 3 : hydrolases,
-
EC 4 : lyases,
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EC 5 : isomérases,
-
EC 6 : ligases,
-
EC 7 : translocases.
Si cette classification est pratique, en première lecture, pour répertorier une enzyme et analyser les molécules proches au niveau catalytique, elle ne permet ni de préciser son rôle dans la vie cellulaire de l’organisme ni de caractériser les enzymes avec lesquelles elle est en relation directe.
La classification peut être reprise avec des détails allant de l’expression des gènes jusqu’aux relations que l’enzyme peut créer avec d’autres molécules [PHA 1 516], en passant par la localisation cellulaire de l’enzyme [PHA 1 512] et [PHA 1 514] et les mutations pouvant se produire dans sa structure primaire [PHA 1 516]. L’étude des problèmes d’expression de ces entités moléculaires constitue un domaine important [PHA 1 516].
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
enzymatic classification | polymerases | ribosomes
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Classification de Baltimore – Réplication et expression génique virales1. Classification des enzymes
La classification des enzymes, établie selon la nomenclature de la Commission Enzyme (EC), permet de désigner chaque enzyme par un nom de code et prend en considération la nomenclature spécifique de l’IUBMB (International Union of Biochemistry and Molecular Biology).
À chaque enzyme est attribuée une série de nombre. Le premier chiffre N qui succède à l’EC correspond à la classe enzymatique, il y en a 7 dont chacun est en relation avec un type de réaction catalysée.
Après le chiffre N correspondant à la classe (EC N), on trouve le chiffre ou le nombre X de la sous-classe désignant le plus souvent le donneur, le groupement transféré, la nature du substrat suivant le cas, en relation avec la famille du ou des substrats transformés.
Le nombre de la sous-classe X (EC N-X) est suivi du chiffre ou du nombre Y de la sous-sous-classe désignant une caractéristique complémentaire de celle indiquée par la sous-classe (concernant le mode d’action sur le substrat, le type de catalyse…).
Le dernier chiffre ou nombre Z désigne l’enzyme.
L’ensemble de 4 nombres et/ou chiffres EC N-X Y Z confère ainsi un nom de code à chaque enzyme, permettant de l’identifier.
La trypsine correspond au code EC 3.4.21.4. Elle appartient à la classe 3 des hydrolases. La sous-classe 4 signifie qu’il s’agit d’une peptidase (le substrat clivé est de nature peptidique). Le nombre 21 indique qu’elle appartient à la sous-sous-classe caractéristique d’une endoprotéase à sérine catalytique. Le dernier chiffre 4 désigne l’enzyme concernée.
1.1 Oxydoréductases
Les oxydoréductases catalysent des réactions d’oxydoréduction dont le substrat oxydé est considéré comme un accepteur d’électrons ou d’hydrogène, et le substrat réduit comme un donneur d’électrons ou d’hydrogène. Les donneurs et les accepteurs d’électrons de l’oxydoréductase sont pris en compte. Les noms les plus courants de ces enzymes sont déshydrogénases, réductases et oxydases. Pour les oxydoréductases, il y a 24 sous-classes enzymatiques.
Le tableau 1 rapporte la classification des oxydoréductases.
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Classification des enzymes
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MCDONALD (A.G.), BOYCE (S.), MOSS (G.P.), DIXON (H.B.), TIPTON (K.F.) - ExplorEnz: a MySQL database of the IUBMB enzyme nomenclature. - BMC Biochem., 27, 8-14 (2007).
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(2) - Site internet : - https://www.enzyme-database.org/class.php
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(3) - LWOFF (A.) - The classification of viruses. - Annual Review of Microbiology, 20, 45-74 (1966)
-
(4) - BALTIMORE (D.) - Classification des virus. - Prix Nobel de Médecine et de Physiologie (1975).
-
(5) - MADIGAN (M.), MARTINKO (J.) - Livre Brock 11e édition. - Biologie des micro-organismes. Pearson France (2007).
-
(6) - CHOI (K.H.) - Viral polymerases. - Adv. Exp. Med. Biol., 726, 267-304 (2012).
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