biochimie et biotechnologies
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TAKWEEN. BULLETIN D'INFORMATION N° 3
AVRIL 2007

Cette lettre d'information porte sur des sujets comme Les méthodes d'enseignement de la biochimie (visualisation 3D des Protéines), détection des transgènes et OGM et l'état de la recherche scientifique au Maghreb.

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recherche scientifique au Maghreb
REGARD SUR LES METHODES D'ENSEIGNEMENT ET DE RECHERCHE EN BIOCHIMIE ET BIOLOGIE MOLECULAIRE
ELECTROPHORESE DU DNA ET DETECTION DES TRANSGENES DANS LES OGMs.

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Sciences et vie, Biochimie

livres


Protéines et Enzymes, Baaziz 2013

Dans un travail pratique (TP) de Biochimie et Biologie Moléculaire, on peut faire apprendre aux étudiants les techniques de purification et d'analyse du DNA par PCR en se penchant sur la résolution d'un problème du jour; détecter la présence d'un transgène dans un aliment ou simplement certifier que le produit n'est pas un OGM (organisme génétiquement modifié).
Dans le TP suivant, il est question de purifier le DNA à partir de 2 lots de soja (farine) dont l'un résulte d'une transformation génétique.
Les DNA sont amplifiés par PCR en utimisant des amorces du promoteur 35 S du virus CaMV et le terminateur NOS (nopaline synthase) d'Agrobacterium tumefaciens (Voir structure des transgènes). Les produits d'amplification sont analysés par électrophorèse sur gel d'agarose.

Biochimie. détection d'OGM par analyse du DNA

(http://www.bambed.org/cgi/reprint/30/1/51)

Les étudiants identifieront l'OGM et donnerons les critiques quant à l'application du test. Plus de détail sur le TP sont disponibles dans l'article: 'Detection of Genetically Modified Organisms in Food by DNA Extraction and PCR Amplification', Biochemistry and Molecular Biology Education 30, 51-55 (2002)


Etude des structures tridimensionnelles des protéines

La Biochimie reste une discipline difficile à enseigner. Plusieurs causes sont derrière cette situation actuelle dont, en particulier: la diversité des molécules (en 1940, on ne connaissait que les structures de quelques centaines de composés. Peu de voies métaboliques avaient été décrites. Actuellement, le nombre de composés biochimiques isolés, purifiés et étudiés s'exprime par millions et des millions de types de protéines sont prédits par calcul.

Biochimie

Les méthodes d'enseignement sont aussi critiquées. Certains déplorent l'absence de l'enseignement de la géometrie dans l'espace et demandent une nouvelle façon de 'voir les choses'

'Il est impossible aux aux apprenants de tout retenir et de tout connaître'

En effet, La conception d'un enseignement de biochimie moderne repose sur la considération d'éléments importants comme:

- Acquisition de concepts de structures dans l'espace qui permet la compréhension de la structure réelle des molécules et la définition de leur anatomie.

- Intégration de la biochimie dans la compréhension globale du fonctionnement des êtres vivants. En effet, il existe de cloisonnements artificiels entre la biochimie, la biologie moléculaire, la biophysique, l'histologie et d'autres disciplines.

Dans l'idée de conception des structures moleculaires dans l'espace et dont l'utilité devient évidente lors de l'enseignement des interactions protéines-ligands, comme en enzymologie, on peut peut commencer à mettre en place des tutoriaux sur la structure de protéines connues comme l'hémoglobine. Ceux ci serviront d'exemples de molécules que l'étudiant sera amené à étudier après les avoir téléchargées à partir de banques de données sur le réseau internet.

Parmi les programme de visualisation des molécules dans l'espace, RasMol peut être utilisé. En exploitant les connaissances de base sur la protéine de son choix, l'étudiant préparera un compte-rendu de 4-5 pages décrivant en détail la structure de la molécule (hélices alpha, feuillets béta, acides aminés d'un site actif et leurs interactions avec un ligand,...). Un index contenant au moins 3-6 images RasMol peut être joint au compte-rendu.

Plus de détails peuvent être consulté sur le site web de la Société Marocaine de Biochimie: http://www.takween.com/StructureProtéines/structures_Préambule.html.

Les informations de base sur la molécule sujet d'étude ainsi que des références bibliographiques peuvent être jointes au compte-rendu. Les images peuvent être saisies sous format zip et envoyées par E-mail à l'enseignant.Le programme RasMol, les tutoriaux (ex. hémoglobine) et des exemples de structures macromoléculaires (Protéines, Enzymes, DNA, Complexes,..) peuvent être mis à la disposition des étudiants sous forme de CD.


Des pays qui font de la recherche scientifique leur champs de bataille

Il y'a des pays et des pays. Des pays qui regardent tout près et des pays qui regardent loin ! jamais l'intérêt pour la recherche scientifique n'a été aussi grand qu'il ne l'est aujourd'hui, conséquence des stratégies et des réalisations dans ce domaine des Etats-Unis d'Amérique, de la Chine, redevenue un pays en mesure de se frayer une place de choix dans la compétition technologique et aussi du Japon qui reste l'un des pays qui investit le plus dans la recherche. Pour ce dernier exemple, preuve de la créativité, de l'innovation et des moyens qu'il mobilise, le Japon a consacré en 2003 3,18% de son Produit Intérieur Brut (PIB) à la recherche (un peu plus de 120 milliards d'euros). S'il a eu, en 3 ans, quatre prix Nobel en physique et en chimie, le Japons visera d'en avoir trente en 2050. Liens utiles: Recherche scientifique en Afrique

Dans cette tendance, la recherche scientifique a fait l'objet d'un large débat au sein de l'Europe qui est obligé de revoir sa politique. Il s'agit de l'absence d'activités industrielles significatives dans certains domaines de pointe comme les biotechnologies, de conditions de travail, moins incitatives par rapport à celles offertes par les laboratoires américains.

Sur ce plan, le commissaire européen à la recherche n'avait-il pas reconnu publiquement que "de plus en plus de chercheurs formés en Europe partent et restent aux Etats Unis. Ces pertes considérables de ressources humaines sont autant de pertes pour la recherche européenne ".

Et d'ajouter " qu'elles traduisent le manque d'attractivité et de reconnaissance sociale dont souffre en Europe le métier de chercheur et de chercheuse". Un message fort qui s'est concrétisé sur le terrain par la décision du Conseil européen de Barcelone de porter les investissements européens dans le domaine de la recherche à 3% du PIB, de se doter pour cela de 500 mille chercheurs de plus et de consacrer au sein du 6ème programme-cadre de recherche 2002-2006, 1,58 milliard d'euros (près du 10% du budget global) aux actions de formation, de mobilité et de développement de la carrière des chercheurs.
Tout est permis pour gagner le pari de la recherche scientifique comme clé de développement. Ainsi, grâce l'accueil des compétences étrangères ou 'fuite des cerveaux', certains pays se sont transformés en un réservoir de talents où ces pays puisent les forces nécessaires à leur développement. Comme exemples, 23% des médecins aux USA ont obtenu leurs diplômes à l'étranger, de même, 20% des praticiens dans le domaine médical au Royaume Uni sont des Asiatiques. La prise de conscience du rôle moteur de la recherche scientifique dans le développement et l'invulnérabilité qu'offre, aujourd'hui, la mondialisation amènent les pays en développement à agir doublement ; formation de compétences et offre de conditions nécessaires pour les retenir dans leurs pays d'origine.

Biochimie, Biotechnologies. Recherches scientifique au Maghreb

Les pays du Maghreb sont conscients de l'importance de la recherche scientifique comme levier pour le développement. Mais, les stratégies sont absentes et les engagements restent timides. Pour le Maroc, pays de 30 millions d'habitants, uniquement 4% des unités de recherche scientifique possèdent l'étiquette de Biochimie et Biologie Moléculaire, d'après un sondage réalisé par le CNRST en 1995. Certainement, les choses ont changé depuis, mais les chiffres exacts de la situation actuelle reste méconnus. Toutefois, des thèmes de recherche utilisant ces disciplines, ne serait ce que dans le cadre d'analyses courantes, sont en augmentation. Pour rester dans les chiffres, les sciences de la vie représentent 32% d'un millier d'unités de recherche scientifique au Maroc.

Des parts de 33%, 21% et 14% reviennent, respectivement à la chimie-Physique-Mathématiques-Sciences de l'Univers, aux sciences sociales et humaines et aux sciences de l'ingénieur. Le tiers de l'ensemble des unités de recherche que représente la biologie (près de 300 unités) est réparti en biologie animale-santé-pharmacologie (30,5%), biologie végétale-biotechnologies et physiologie végétale (24%), hydrobiologie-aquaculture (11%), microbiologie-parasitologie (10%), phytopathologie (6%), sciences des aliments (4,5%), Biochimie et Biologie moléculaire (4%), Ecologie végétale (3%), Ecologie animale (2,5%), Neurosciences (2,5%) et Génétique (2%). Selon le Ministère de l'Enseignement supérieur de la Formation des Cadres et de la Recherche Scientifique (2000) 45% des chercheurs sont des étudiants en troisième cycle universitaire. Cela signifie que près de la moitié des chercheurs ont comme mesure incitative principale la préparation d'un diplôme. Selon la même source, le financement de la recherche scientifique provient à 92% du budget de l'Etat, 6% du secteur privé et 2% de la coopération. Une part de 40% du financement va au Ministère de l'Enseignement supérieur et 52 % aux Etablissements publiques faisant la recherche scientifique. Ces chiffres laissent découvrir l'apport insignifiant du secteur privé. Cette situation est l'inverse de celle prévalant dans les pays industrialisés. D'autre part, doit t-on continuer avec les milles unités surtout avec des financements limités ? Je ne le pense pas. Il faut que l'état trace une stratégie nationale de la recherche scientifique. C'est ce que le gouvernement a senti en définissant les thèmes prioritaires de la recherche scientifique au Maroc (programmes PROTARS). Ce n'est pas d'un jour à l'autre qu'on va cueillir les fruits de cette politique. Il faut des mesures d'accompagnement efficaces en matière d'évaluation, de réorientation et d'incitation pour l'implication du secteur privé. Certes, les Sociétés savantes sont appelées à s'impliquer dans ce chantier en définissant et proposant aux décideurs les domaines porteurs en matière de formation et de recherche. A l'ère des biotechnologies, il n'est pas admis de passer sans réformer notre enseignement pour donner d'avantage d'intérêt aux formations de pointe en Biochimie, Biologie moléculaire, Microbiologie et Génétique. On a pas de choix, les biotechnologies modernes nécessitent le repérage des gènes d'intérêt, leur identification au laboratoire et leur transfert. Ceci exige du chercheur une formation solide en Biochimie et Biologie Moléculaire, essentiellement.

TECHNIQUES D'ANALYSE DU PROTEOME. LIENS UTILES

- Protéomique: Cours (http://www.takween.com/techniques/Protéomique.html) / TD (http://www.takween.com/techniques/Protéines-Protéomique-TD.html) / TP-TD (http://www.takween.com/techniques/ProtéomiqueTP-TD.html) / Examen(http://www.takween.com/techniques/ProtéomiqueExam2007.html)
- Cell Biology laboratory manual: http://homepages.gac.edu/~cellab/contents.html

MANUELS DE LABORATOIRE EN LIGNE

Génie génétique (http://people.rit.edu/rhrsbi/GEPages/LabManual.html)
The Universal Virus Database (http://athena.bioc.uvic.ca/)


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