Après la médecine et la physique, c'est le prix Nobel de chimie qui a été remis ce matin en Suède. Il récompense trois scientifiques qui ont fondé la "microscopie cryo-électronique", qui "a révolutionné", selon le comité Nobel, notre capacité à étudier les structures des biomolécules. En résumé, ils ont "congelé pour mieux voir". Jacques Dubochet est suisse, Joachim Frank est américain et Richard Henderson est britannique. "Ils ont capturé la vie dans son détail atomique", justifie le comité Nobel.

Gelées au milieu de leur mouvement

Avant la microscopie cryo-électronique, par manque de technique, il était difficile d'avoir une "carte" de la "machinerie moléculaire" sans qu'elle ne comporte des "blancs". "Or, obtenir une visualisation d'une chose est très important pour bien la comprendre, c'est souvent de là que viennent les avancées scientifiques", souligne le Nobel. Mais grâce à la méthode de microscopie cryo-électronique, les chercheurs peuvent à présent "geler" les biomolécules au milieu de leur mouvement, et visualiser les processus qu'ils ne pouvaient pas voir jusqu'ici. "C'est capital pour la compréhension de la chimie du vivant, mais aussi pour le développement de médicaments", insiste le comité Nobel. 
 

Du virus Zika aux rythmes circadiens

Voici par exemple ce que la méthode d'observation mise au point par les trois lauréats peut nous aider à visualiser et les images que cela peut donner : ci-dessous, la structure atomique d'une protéine complexe qui gouverne le rythme circadien, celle d'un capteur de pression du type de ceux qui nous aident à entrendre, et enfin celle du virus Zika. La méthode a par exemple pu aider dernièrement à examiner la structure de ce virus Zika, ce qui a ensuite aidé pour concevoir des médicaments.






Et les microscopes ne cessent de se perfectionner, la dernière avancée a eu lieu en 2013, permettant d'augmenter drastiquement la résolution des images, comme le montre la comparaison ci-dessous. Les chercheurs, à présent, peuvent aisément, visualiser des structures de molécules en 3D.




Plus précidément, la cryo-microscopie électronique permet d'étudier des échantillons biologiques (virus, protéines) sans attenter à leurs propriétés, contrairement à ce qui se produit avec des colorants ou les faisceaux d'électrons dégagés par les rayons X.

En 1980, Jacques Dubochet -aujourd'hui 75 ans- et ses équipes inventent la cryo-microscopie électronique: grossièrement, il s'agit de congeler l'échantillon pour qu'il conserve son état originel. Plus précisément, l'eau de la molécule est "vitrifiée" le plus rapidement possible avant sa cristallisation.

En 1990, Henderson, 72 ans aujourd'hui, a le premier produit une image en 3D en résolution atomique d'une protéine. Joachim Frank, 77 ans, a ensuite perfectionné cette technique et l'a rendue plus facile à utiliser.


Pour le comité Nobel, cette méthode permettra, que "bientôt, les molécules ne gardent plus de secret pour nous : on peut examiner chaque goutte des fluides de notre corps, chaque détail d'une molécule, comprendre comment elles sont construites, comment elles agissent, comment elles travaillent ensemble... Nous faisons face à une révolution en biochimie..." L'avantage, c'est qu'on commence à compiler ces images produites par cette méthode pour créer de petits films. On peut donc imaginer que de cette façon, on pourra facilement voir les processus en train de se dérouler. "La biochimie est en train de connaître une explosion de son développement et est prête pour un futur excitant", assure encore le comité Nobel.



Encore quelques exemples d'images de molécules prises à l'aide (entre autres) de la microscopie cryo-électronique :
Successivement, une association de trois enzymes ( le complexe pyruvate déshydrogénase), et le virus de l'immunodéficience chez le singe.


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Les prix Nobel scientifiques feront la place à partir de demain au prix Nobel de littérature jeudi et au prix Nobel de la paix vendredi.

L'identité des candidats est tenue secrète pendant au moins 50 ans, mais leurs parrains -- parlementaires et ministres de tous les pays, anciens lauréats, certains professeurs d'université... -- peuvent choisir de révéler le nom de leur champion.

Sont ainsi en lice pour le prix Nobel de la paix les "Casques blancs" syriens, le médecin congolais Denis Mukwege, le blogueur saoudien emprisonné Raef Badaoui et l'Américain Edward Snowden, qui a révélé l'ampleur de la surveillance électronique par la NSA.

Pour le prix Nobel de littérature, on cite l'Italien Claudio Magris, le Kenyan Ngugi wa Thiong'o, la Canadienne Margaret Atwood ou le Franco-Libanais d'origine syrienne Adonis.

Le prix Nobel d'économie sera quant à lui décerné le 9 octobre.