Cryo-EM: un travail d'équipe

Cette année voit la consecration d’un rêve en cryo-EM (cryo-électronmicroscopie): le dépassement la limite de resolution de 3 Angstrom!
Alors j’entend déjà vos question:
- Qu’est ce que la cryo-EM ?
- Ca sert à quoi?
- Pourquoi se bat-on ainsi pour descendre sous les 3 Anstrom? 4 c’est déjà pas mal!
- Pourquoi un travail d’équipe?

1) La Cryo-EM c’est une technique qui permet de determiner la structure d’une molecule ou d’un complexe moléculaire à l’échelle quasi-atomique. Je parle bien sur de la structure en 3D. On produit la protéine en question, en la congèle et on prend des photos de la molecule au microscope électronique dans toutes les directions possibles. Des milliers de photos. A l’aide d’algoritmes un PC reconstitute ensuite la structure en 3D.
2) En comprenant mieux la structure dans l’espace, on peut estimer où se trouvent les points d’intéractions par exemple entre un récepteur et son ligand ou un virus. Ensuite on peut agir à ce niveau, par exemple pour bloquer l’intéraction. Ou alors on peut verifier l’effet de mutation ponctuelles sur la structure en 3D et ainsi comprendre certaines maladies.
3) C’est une barrière très importante car au-delà de cette dimension on peut visualizer des liaisons faibles comme des ponts hydrogène p.ex. On a une bien meilleure vue des interactions entre les atomes. C'est un peu comme si on prenait une photo des 2 personnes qui se donnent la main à une distance de 500m avec un appareil qui a une résolution de 0,5Mpixel ou 16Mpixels.
4) Pour dépasser cette limite il a fallu que des ingénieurs et des physiciens perfectionnent les microscopes électroniques en atténuant les aberrations, qu’ils développent des détecteurs adéquats (des détecteurs d’électrons) et que des informaticiens développent des algorithms plus puissants et plus performants. C’est tout le monde des sciences qui a travaillé en synergie.

Alors, c’est pas beau la recherche?

Steph a écrit:

Alors, c’est pas beau la recherche?

Oui

Nouvelle percée grâce à des développements conjoints des mathématiques, de la physique et de la biologie:
L'imagerie profonde à haute résolution grâce à des rayonnements dits "airy" et "bessel".
https://phys.org/news/2018-04-technique-result-intrusive-effective-diagnosis.html

Ces rayonnements sont insensibles à la diffraction (qui est quand même un principe de base de la microscopie, il faut le rappeler), ce qui les rend très utiles quand on veut faire une image en profondeur.
Ce qui est impressionnant dans cette histoire, c'est que ces rayonnements ont d'abord été théorétisés par des mathématiciens, avant d'être générés par des physiciens pour enfin être mis au Service de l'homme par des médecins et des biologistes.