Le prix Nobel de chimie 2017 a été attribué aux inventeurs de la cryo-ME. | Gerd Altmann via Pixabay 

Le prix Nobel de chimie 2017 a été attribué aux inventeurs de la cryo-ME. | Gerd Altmann via Pixabay 

Une révolution microscopique: des scientifiques ont observé des atomes individuels

La technique de la cryo-microscopie électronique affine les contours de l'infiniment petit.

En utilisant la cryo-microscopie électronique (cryo-ME), une méthode qui bouleverse l'imagerie des biomolécules, des équipes de recherche allemande et britannique sont parvenues à produire des images d'atomes d'une précision inégalée à ce jour, rapporte la revue Nature.

Contrairement au microscope traditionnel, le microscope électronique utilisé ici ne place pas l'échantillon étudié au milieu d'un faisceau de lumière, mais sur le chemin d'un rayon où circulent des électrons, ce qui lui offre une résolution atomique.

Grâce à des lentilles électromagnétiques, les scientifiques ont réussi à discerner des atomes dans une protéine avec un niveau de détail d'environ 1,2 ångström (1,2 × 10-10m).

C'est surtout la netteté des images qui distingue ces études des travaux précédents. La technique de cryo-ME s'affranchit de colorant ou de fixateur chimique; l'état originel des échantillons biologiques est conservé en les congelant très rapidement sous forme hydratée.

Pour Holger Stark, chercheur à l'Institut Max Planck de chimie biophysique à Göttingen (Allemagne) et auteur principal de l'une des deux études dévoilées sur BioRxiv, cette prouesse constitue «une étape importante». Son équipe a réussi à dépasser «la dernière barrière de résolution», se réjouit-il.

L'autre étude, dirigée par le Laboratoire de biologie moléculaire du Medical Research Council (MRC-LMB) de Cambridge, est également disponible en prépublication.

Applications médicales

Pouvoir observer le fonctionnement des protéines est une avancée spectaculaire pour la médecine. La cryo-microscopie électronique ouvre la voie à l'analyse de tous types de composants biologiques, y compris les virus.

En 2016, la technique a déjà dévoilé la structure du virus Zika, et si l'on a une aussi bonne vision du VIH ou du virus de la dengue, c'est aussi grâce à la cryo-ME. À l'avenir, celle-ci pourrait permettre de comprendre le rôle des protéines sur notre santé et ouvrir le champ à de nouveaux traitements.

La cryo-microscopie électronique revient régulièrement sur le devant de la scène scientifique, notamment depuis l'attribution en 2017 du prix Nobel de chimie à ses inventeurs, Jacques Dubochet, Joachim Frank et Richard Henderson. Nul doute qu'elle continuera à faire parler d'elle.

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