Un regard clair sur les molécules
Le prix Nobel de chimie 2017 récompense le développement de la cryo-microscopie électronique. Cette technique fait progresser de manière décisive la biologie structurelle et est de plus en plus utilisée par les scientifiques de l'ETH. L'ETH collabore avec deux des trois lauréats du prix Nobel.
"La cryo-microscopie électronique a révolutionné la biologie structurelle et a également un grand potentiel dans le domaine biomédical", explique Nenad Ban, professeur à l'Institut de biologie moléculaire et de biophysique de l'ETH Zurich. Il n'est donc pas du tout surpris que les trois chercheurs Jacques Dubochet, Joachim Frank et Richard Henderson soient récompensés cette année par le prix Nobel de chimie pour leur contribution au développement de la cryo-microscopie électronique. "Au fil des ans, j'ai pu suivre l'évolution rapide de cette méthode. C'est formidable de voir que la méthode est maintenant reconnue par le comité du prix Nobel", a déclaré Ban.
La cryo-microscopie électronique permet de cartographier des complexes moléculaires et des structures cellulaires entières avec une résolution extrêmement élevée et en trois dimensions. Les anciens microscopes électroniques ne permettaient d'examiner des échantillons biologiques que dans certaines conditions. Et d'autres méthodes utilisées en biologie pour l'élucidation des structures en 3D étaient limitées à des molécules plus simples ou nécessitaient une préparation d'échantillon complexe : de très nombreuses molécules identiques devaient être mises sous forme cristalline, ce qui était parfois difficile. La cryo-microscopie électronique consiste à refroidir des échantillons biologiques complexes à des températures très basses. Cela permet de prendre une image en 3D des échantillons au microscope électronique.
Nenad Ban est l'un des scientifiques de l'ETH qui utilise cette méthode. Lui et son équipe ont été parmi les premiers à utiliser la cryo-microscopie électronique pour cartographier en trois dimensions et en haute résolution un très vaste complexe moléculaire - le ribosome et toutes ses sous-unités.
Ban, qui a collaboré avec Joachim Frank au cours de sa carrière pour certaines publications scientifiques et qui conna?t également Richard Henderson personnellement, se réjouit toutefois non seulement d'un point de vue scientifique, mais aussi d'un point de vue humain, que les chercheurs soient honorés par le prix Nobel : "Frank est un chercheur extrêmement déterminé et engagé ; Henderson est un homme enthousiaste et ouvert, qui sait aussi bien raconter une blague qu'expliquer un détail scientifique extrêmement complexe".
L'ETH Zurich exploite un microscope cryo-électronique de dernière génération dans son centre de microscopie ScopeM. "L'intérêt des groupes de recherche de l'ETH pour l'utilisation de cette technologie ne cesse de cro?tre, c'est pourquoi nous augmentons notre capacité", explique Nicolas Blanc, Directeur généralde ScopeM. Au début de l'année prochaine, le centre mettra en service un deuxième appareil de ce type. Il a en outre l'intention de mettre à jour en permanence les microscopes électroniques existants. "Depuis quatre ans, nous travaillons également en étroite collaboration avec Richard Henderson sur un projet de développement d'une nouvelle génération de détecteurs d'électrons avec une sensibilité plus élevée", explique Blanc.