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La cryo-microscopie électronique récompensée par un prix Nobel de chimie

Cédric Soares , , , ,

Publié le

Bonne nouvelle L’académie royale de science de Suède vient de récompenser d'un prix Nobel les travaux de Jacques Dubochet, Joachim Franck et Richard Henderson sur la cryo-microscopie électronique. La technologie récompensée modélise en 3D mécanismes vivants à l’échelle atomique.

La cryo-microscopie électronique récompensée par un prix Nobel de chimie
L'académie royale des sciences de Norvège à décerné le prix Nobel de chimie 2017, mercredi 4 octobre pour leurs travaux sur la cryo-microscopie électronique.
© Martin Högbom / The Swedis Royal Academy of Sciences

Le Suisse Jacques Dubochet, l’Américain Joachim Franck et le Britannique Richard Henderson ont reçu le prix Nobel de chimie mercredi 4 octobre. L’académie royale des sciences de Suède a récompensé leurs travaux sur la cryo-microscopie électronique. Grâce à cette technologie, il est possible d’observer des mécanismes vivants complexes à l’échelle de l’atome. Le procédé "a propulsé la biochimie dans une nouvelle ère" précise le communiqué de l’institution.

La microscopie électronique conventionnelle dégrade les échantillons biologiques qui doivent être déshydratés avant de procéder à leur analyse, altèrant leurs propriétés. Il est aussi fréquent d'utiliser des colorants ou des sels pour obtenir une meilleure image. La cryo-microscopie remplace toutes ces étapes par une congélation des biomolécules. Les techniques d’imagerie moderne permettent ensuite de réaliser une image en 3D du sujet d’analyse.

Avec, la cryo-microscopie électronique, les chercheurs peuvent maintenant geler les biomolécules à mi-mouvement et visualiser des processus impossibles à voir auparavant. "Un pas décisif pour la compréhension de la biochimie et pour le développement des produits pharmaceutiques", explique l'institution. 

un développement par innovations successives

La technologie récompensée a été mise au point par innovations successives. En 1990 tout d'abord, c'est Richard Henderson qui produit la première image, en trois dimensions et à l’échelle atomique, d’une protéine. Jusque-là, le microscope à électrons ne pouvait être utilisé sur ces molécules. 

Joachim Franck a quant à lui perfectionné et simplifié l’utilisation de l’imagerie. Enfin, Jacques Dubochet a le premier réussi à vitrifier l’eau des échantillons. L’opération est réalisée par plongeon dans un bain d’éthane liquide (-160°C). La rapidité de la congélation fige les biomolécules. Leur état est alors préservé malgré la pression du système de mise sous vide des microscopes électroniques.

La première modélisation 3D d’une biomolécule à échelle atomique utilisant la cryo-microscopie a été réalisée en 2013. Les travaux ont depuis alimenté de nombreuses recherches, notamment l’étude la structure du virus Zika. 

La nomination fait suite au prix Nobel de physique décerné la veille. Les américains Rainer Weis, Barry C. Barish et Kip S. Thorn ont reçu la récompense pour avoir prouvé l'existance des ondes gravitationnelles. L'année dernière le français Jean-Pierre Sauvage, l'américain J.Fraser Stoddart et le hollandais Bernard Fering on reçu le prix Nobel de chimie pour leurs travaux sur les machines moléculaires.

 

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