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Quelques fondamentaux

Quelques fondamentaux

Un peu d’histoire : La cristallographie

Savez-vous depuis quand existe la cristallographie ? Comment les chercheurs ont procédé au fil des décennies pour étudier les cristaux et résoudre les structures tridimensionnelles des macromolécules biologiques ?
Pour vérifier vos connaissances, commencez par répondre aux quelques questions du quiz ci-dessous.

Histoire de la cristallographie

1- Les débuts

2- La suite

3- Le rôle du CCP4

1 / 10

Quels sont les objectifs du CCP4 ?

2 / 10

Quels sont les effets du CCP4 ?

3 / 10

Quelle loi simple, écrite en 1912, décrit une condition pour laquelle il y a une interférence constructive ?

4 / 10

Qui a eu l'idée de faire la première expérience de diffraction aux rayons X

5 / 10

En 1915, Henry Bragg écrit un article célèbre. Que décrit-il dans cet article ?

6 / 10

Comment ont été déterminées les premières structures tridimensionnelles comme le NaCl ou le sulfure de zinc ?

7 / 10

En quelle année commence l'histoire de la cristallographie aux rayons X ?

8 / 10

Quelle est la première structure de macromolécule résolue en 1959 par Max Perutz ?

9 / 10

Que signifie CCP4 ?

10 / 10

Pourquoi les rayons X portent ce nom de rayons X ?

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Quitter

Un peu d’histoire : la Résonance Magnétique Nucléaire

Savez-vous depuis quand existe la RMN ? Comment les chercheurs ont procédé au fil des décennies pour étudier les structures tridimensionnelles des macromolécules biologiques en solution ?
Pour vérifier vos connaissances, commencez par répondre aux quelques questions du quiz ci-dessous.

Histoire de la RMN

1 / 3

De quel type étaient les premiers aimants utilisés en RMN?

2 / 3

En quelle année la RMN 2D a été proposée pour la première fois?

3 / 3

Quelles étaient les premières substances mesurées par RMN (en matière en vrac)?

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Un peu d’histoire : la microscopie électronique

Comment sont apparus les premiers microscopes, puis microscopes électroniques ? Comment l’évolution des différents composants du microscope permet d’atteindre la résolution spatiale atomique actuelle ?

Histoire de la microscopie électronique

Quelques dates et étapes importantes dans l'évolution de la microscopie, puis de la microscopie électronique

1 / 4

Le premier microscope électronique, construit en 1931 par Ernst Ruska permettait d'atteindre une résolution de

2 / 4

La limite de résolution d'un microscope optique, son pouvoir de résolution, dépend de :

3 / 4

Pour générer un faisceau d'électrons, les microscopes électroniques actuels utilisent :

4 / 4

Le premier microscope, inventé par Antoni van Leeuwenhoek, permettait d'avoir des images avec une résolution spatial de

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Quitter

Un peu d’histoire : L’informatique

L’informatique aussi a son histoire, depuis les tous premiers calculateurs jusqu’aux puissantes machines actuelles, quel a été le chemin ?
Avant d’accéder à la vidéo, vérifier vos connaissances en répondant aux quelques questions ci-dessous

Histoire de l'informatique

1 / 4

Le terme informatique est la contraction des deux mots :

2 / 4

Les trois opérateurs binaires utilisés pour construire un ordinateur sont :

3 / 4

Faites correspondent le progrès technologique et l'année d'apparition des premiers ordinateurs basé sur ce progrés :

Transistors
Tubes à vide
Miniaturisation
Circuits imprimés

4 / 4

En 1965, Gordon Moore énonce le principe selon lequel le nombre de transistors doublerait tous les deux ans à prix constant

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Un peu d’histoire : la prédiction 3D

En cours de préparation

Quelques bases du LINUX

Pour vérifier si vous connaissez le langage LINUX, commencez par répondre aux quelques questions du quiz proposés ci-dessous.

LINUX

Introduction à LINUX

1 / 4

En 1991, Linus Torwald a écrit LINUX en se basant sur un noyau :

2 / 4

Qu'est-ce qui permet de coordonner les opérations entre les différentes parties d'un ordinateur ?

3 / 4

Pour chacune de ces commandes, indiquez quelle est sa signification

cd
mv
ls
pwd

4 / 4

Quels sont les principaux composants d'un ordinateur ?

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Le coefficient de corrélation

En biologie structurale, nous avons souvent besoin de comparer deux ensembles de données, d’évaluer leur ressemblance, ou de comparer des données avec un modèles.
Qu’est-ce qu’un coefficient de corrélation ? Que peut-il apporter en biologie structurale ?
Pour vérifier si vous savez ce qu’est un coefficient de corrélation et ce qu’il peut apporter, commencez par répondre aux quelques questions du quiz ci-dessous.

Le coefficient de correlation

1 / 6

En cristallographie, le cc1/2 permet de décider de :

2 / 6

Vrai ou faux : Le coefficient de corrélation peut être utilisé pour comparer des données qui ne sont pas mises à la même échelle

3 / 6

Vrai ou faux : un coefficient de corrélation élevé entre deux phénomènes signifie qu'il y a un lien de causalité entre eux

4 / 6

En microscopie électronique, pour déterminer la limite de résolution d'une carte de potentiel de Coulomb, on calcule un cc1/2 :

5 / 6

En cristallographie, le facteur R permet de calculer la différence entre ...

6 / 6

La valeur d'un coefficient de corrélation varie :

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La transformée de Fourier

Au début du XIXe siècle, Joseph Fourier développe l’idée révolutionnaire que les fonctions trigonométriques sinus et cosinus permettent de décomposer n’importe quelle fonction. La transformée qui porte son nom est un outil mathématique qui permet de comprendre et de mettre en œuvre de nombreuses techniques numériques de traitement des signaux et des images. Parmi ses nombreuses applications, on la retrouve dans toutes les méthodes de biologie structurale.
Pour vérifier si vous connaissez cette fonction, ainsi que sa voisine la fonction de Patterson, commencez par répondre aux questions du quiz ci-dessous.

La transformée de Fourier

Introduction,

Le problème de la phase,

La fonction de Patterson

1 / 11

L'amplitude de chaque facteur de structure F(hkl) est calculée à partir de l’intensité I(hkl) de chaque indice hkl. Elle contient de l’information sur :

2 / 11

A partir d’un ou plusieurs jeux de données de diffraction, la fonction de Patterson fournit des informations sur :

3 / 11

L’opération mathématique qui permet de passer de l’espace réciproque à l’espace réel est :

4 / 11

Une propriété importante de la fonction de Patterson est que la hauteur des pics est proportionnelle :

5 / 11

La quantité d'électrons en chaque point x, y, z d'une maille cristalline correspond à :

6 / 11

Dans le calcul de la densité électronique par transformée de Fourier inverse, l’inconnue est :

7 / 11

La courbe sinusoïdale simple qui décrit un signal périodique est :

8 / 11

Connaissant la fréquence d’un signal périodique, quelles sont les deux informations essentielles qui nous permettront de le reconstruire ?

9 / 11

Chaque facteur de structure calculé à partir de l'intensité d'une tache de diffraction est constitué de :

10 / 11

En 1915, Henry Bragg comprend que ...

11 / 11

Dans le cadre de la résolution d'une structure par cristallographie, la fonction de Patterson est utilisée sous la forme de :

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Qu’est-ce qu’une structure 3D ?

Qu’est-ce qu’une structure tridimensionnelle ?
Comment visualiser ces structures ?
Des fichiers permettent de décrire la structure atomique d’une macromolécule, ils sont stockés dans une banque de données internationale, accessible à tous : la Protein Data Bank.
Pour vérifier si vous savez ce qu’est une structure tridimensionnelle et comment sont construits les fichiers permettant de les décrire, commencez par répondre aux quelques questions du quiz proposé ci-dessous.

Qu'est-ce qu'une structure tridimensionnelle ?

1 / 9

Quelle est la signification de l'acronyme PDB :

2 / 9

Quels sont les paramètres qui permettent d'évaluer la qualité une structure tridimensionnelle

3 / 9

Quel type d'information trouve-t-on dans la banque internationale de stockage des structures de macromolécules biologiques ?

4 / 9

Parmi ces termes quels sont ceux qui correspondent à des modes de représentation d'un modèle tridimensionnel :

5 / 9

A quel moment a été introduit le facteur R-libre ou R-free pour évaluer la qualité d'une structure résolue par cristallographie aux rayons X ?

6 / 9

Parmi ces extensions, laquelle correspond à un format standard des fichiers de coordonnées utilisés par les logiciels de visualisation des structures de macromolécule biologique :

7 / 9

Quelles sont les structures pour lesquelles les coordonnées doivent obligatoirement être déposées dans la PDB avant publication dans une revue scientifique

8 / 9

Lorsqu’on édite un fichier de coordonnées d’une structure tridimensionnelle de macromolécule, quelles informations contient une ligne qui commence par le mot-clé ATOM :

9 / 9

Quel niveau de structuration fait intervenir des interactions entre les chaines latérales des résidus d'acides aminés ?

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Qu’est-ce qu’une protéine ?

Les protéines sont en charge de pratiquement toutes les fonctions du vivant, qu’il s’agisse de fonctions enzymatiques, de structuration du cytosquelette, de signalisation cellulaire, de régulation de l’expression des gènes, etc etc.
Vérifiez si vous savez ce qu’est une protéine en répondant aux quelques questions ci-dessous

Qu'est-ce qu'une protéine ?

1 / 5

Les ribosomes, responsables de la synthèse des protéines, sont constitués ...

2 / 5

L'hémoglobine est une protéine qui permet ...

3 / 5

Les enzymes sont des protéines dont la fonction est de ...

4 / 5

Les protéines sont constituées d'atomes de :

5 / 5

L'enchainement covalent séquentiel des acides aminés constitue ...

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Les méthode expérimentales de biologie structurale

Il existe trois grandes méthodes expérimentales de biologie structurale. Sur quelle base choisir une méthode plutôt qu’une autre ?
Vérifiez si vous connaissez ces méthodes en répondant à ces quelques questions avant de visionner les vidéos qui vous seront indiquées à la fin du quiz.

Les méthodes expérimentales

Introduction aux méthodes expérimentales de biologie structurale

1 / 6

Les protéines étudiées par cristallographie sont généralement :

2 / 6

Associez la méthode expérimentale avec le terme correspondant à une propriété que cette méthode exploite

La Cristallographie aux rayons X
La Cryo Microscopie Électronique
La Résonance Magnétique Nucléaire

3 / 6

L'analyse des cristaux par diffraction est réalisée grâce à :

4 / 6

Les cristaux de protéines :

5 / 6

Quelle est l'unité de taille associée à la structure tridimensionnelle d'une macromolécule biologique ?

6 / 6

Quelles méthodes expérimentales permettent d'accéder à la structure tridimensionnelle d'une macromolécule à l'échelle atomique :

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Les protéines et leurs fonctions

Pour en savoir plus sur les protéines et leurs fonctions, un site de vulgarisation particulièrement bien fait et régulièrement alimenté est Top of the Prot, n’hésitez pas à aller vous promener un moment là-bas. Et pour aller plus loin, ils proposent également un grand nombre de liens utiles

Les prérequis

La préparation des échantillons biologiques

Choisir son système d’expression

Comment choisir le système d’expression le mieux adapté à votre projet de biologie structurale ?
Pour vérifier si vous connaissez les différents systèmes d’expression et leurs avantages et inconvénients, commencez par répondre aux quelques questions du quiz proposé ci-dessous.

Choisir un système d'expression

1 / 5

Vrai ou faux, en matière de production de protéines recombinantes d'origine eucaryotes l’expression en périplasme dans Escherichia coli est recommandée pour la production de protéines toxiques

2 / 5

Vrai ou faux, en matière de production de protéines recombinantes d'origine eucaryotes les cellules de mammifères CHO sont de bons outils de production industrielle de protéines complexes et aux modifications post-traductionnelles spécifiques

3 / 5

Quels systèmes cellulaires seraient bien adaptés pour produire une protéine sécrétée glycosylée ?

4 / 5

Parmi ces différents systèmes d'expression, quels sont ceux qui sont compatibles avec la production d'une protéine sécrétée :