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Chimie des processus biologiques

Chimie des processus biologiques M Marc Fontecave membre de l ? Institut Académie des sciences professeur Enseignement ??a Cours ?? De la chimie biologique aux biotechnologies ?? recherche et applications Pour reprendre une vision très originale développée par J -M Lehn la chimie est marquée à la fois par une grande diversité mais également une faible complexité moléculaire tandis qu ? à l ? inverse la biologie met en ?uvre une grande complexité moléculaire basée sur une diversité limitée acides aminés bases nucléiques etc Si l ? on veut exploiter la puissance grandissante des concepts et des outils de ces disciplines qui continuent à s ? étendre après la grande révolution scienti ?que du xxe siècle pour inventer de nouveaux procédés de synthèse qu ? on appellera ??biotechnologiques ?? ? plus e ?caces plus respectueux de l ? environnement plus économes en énergie et moins coûteux il convient de renforcer la recherche à l ? interface de la chimie et de la biologie Le cours tente de montrer quelques directions de cette recherche qui consistent à utiliser la chimie pour étudier des systèmes moléculaires de plus en plus complexes pour modi ?er les organismes vivants et la biologie pour transformer les cellules en usines cellulaires pour la production de molécules non naturelles Cette science nouvelle qui combine chimie bioinspirée et biologie de synthèse est amenée à développer des organismes synthétiques des biocatalyseurs et des enzymes arti ?cielles à travers le développement de méthodologies nouvelles ?? ingénierie métabolique mutagénèse et évolution dirigée pour des applications biotechnologiques originales Cours Chimie et biotechnologies ?? vers des organismes synthétiques Dans ce premier cours est présentée une courte histoire des biotechnologies en partant de l ? Antiquité période lors de laquelle les levures étaient déjà utilisées pour a ? Les cours et les séminaires sont disponibles en audio et vidéo sur le site internet du Collège de France ?? http www college- de-france fr site marc-fontecave course- - htm NdÉ C Marc fontecave faire le pain les fromages et les alcools et en passant par toute une série d ? étapes clés comme les travaux de Louis Pasteur au milieu du xixe siècle la découverte des enzymes par Büchner les premières productions industrielles biotechnologiques - la révolution des antibiotiques qui ouvrent l ? ère de la microbiologie industrielle la révolution génétique avec la découverte de la double hélice de l ? ADN par Watson et Crick et la mise au point des techniques de séquençage et de production de protéines recombinantes - pour ?nir avec le séquençage de génomes entiers - ? y compris celui de l ? homme leur synthèse chimique - et en ?n l ? avènement des cellules synthétiques Tous ces outils permettent d ? envisager une nouvelle biologie dite ??synthétique ?? ? s ? appuyant sur des organismes génétiquement et chimiquement modi ?és à un degré inégalé introduction de voies métaboliques non naturelles pour produire des médicaments des carburants etc Ce concept est illustré avec la présentation des travaux de F