Les trois mousquetaires du Nobel de Chimie 2017
Mercredi 4 octobre 2017, le prix Nobel de Chimie fut décerné à trois chercheurs qui, par leurs contributions complémentaires à la cryo-microscopie électronique*, ont rendu possible l’observation atomique des biomolécules, dans leur état natif.
* La cryo-microscopie électronique consiste en un mariage entre la cryogénisation extrêmement rapide des échantillons biologiques, l’analyse d’image par un outil informatique et la microscopie électronique.
Jacques Dubochet : Biochimiste et biophysicien suisse à l’université de Lausanne ; il est aussi chercheur au laboratoire européen de biologie moléculaire EMBL à Heidelberg (Allemagne). Sa contribution (1980) a permis d'éliminer un des inconvénients de la microscopie électronique : l'assèchement des échantillons biologiques. Capitale, cette contribution est connue sous le nom de cryogénisation extrêmement rapide des échantillons biologiques (vitrification de Dubochet) :
Figées, mais pas détériorées, les biomolécules des échantillons sont ainsi gardées dans un état proche de leur état natif. Elles n'attendent, par la suite, que d'être immortalisées à l'aide du microscope électronique.
Joachim Franck : Chimiste américain à l’Université Columbia de New-York ; il est aussi membre de l’Académie Américaine des Arts et des Sciences. Entre 1975 et 1986, il prit part au développement de la cryo-miscroscopie électronique avec son outil informatique, capable d'analyser et de fusionner les images floues en 2D (fournies par le microscope électronique) et de révéler des images nettes en 3D.
Richard Henderson : Biochimiste et biologiste moléculaire anglais à l’université de Cambridge ; il est aussi membre de l’Académie Nationale des Sciences et de la Royal Society. Il participa à l’avancée de la cryo-microscopie électronique grâce à ses recherches sur le perfectionnement des microscopes électroniques. En 1990, il arriva à générer une image de protéine en 3D, en se servant d'un microscope électronique spécialisé et équipé de l'outil informatique conçu par Joachim Franck.
Depuis 1990, la cryo-microscopie électronique n'a cessé d’être améliorée, de manière à ce que, aujourd'hui, nous puissions observer :
les détails atomiques des biomolécules ;
les interactions et leur fonctionnement ;
les processus biochimiques cellulaires dans lesquelles celles-ci sont impliquées.
Copyright : Martin Högborn/ The Royal Swedish Academy of Sciences
Très utilisée dans de nombreux laboratoires, les applications de la cryo-microscopie électronique sont énormes. En plaçant la biochimie dans une nouvelle ère, elles conduiront la médecine à ne plus se focaliser sur les organes, mais à regarder dans les processus biochimiques se déroulant au sein des cellules.
Auteurs : Pierre-Antoine CHARPENTIER, Maxence DURUFLE ; 27 mars 2018