Mais au fait, c'est quoi la cryomicroscopie électronique ?

Mais au fait, c’est quoi la cryomicroscopie électronique ?

Par Sébastien Gavois

Le 22 Juin 2018 à 09h33
Sciences et espace
1 min 13

Mais au fait, c'est quoi la cryomicroscopie électronique ?

Dans son journal, le CNRS revient sur cette technique de préparation des échantillons pour les microscopes électroniques. Il s'agit d'une avancée importante ayant débouché sur un Prix Nobel de Chimie en 2017 pour Jacques Dubochet, Joachim Frank et Richard Henderson.

« Chimistes, biologistes, physiciens et informaticiens ont donc travaillé de concert pour développer une technique qui permet aujourd’hui d’observer les cellules, virus, protéines ou encore nanoparticules sous toutes les coutures », à l'échelle de l'atome.

Commentaires (13)


odoc
Le 22/06/2018 à 10h09

Pour info cette technique est à 2 doigts de mettre les cristallographes au chomage vu qu’on commence à arriver sur des résolutions du même ordre de grandeur. Sur des complexes protéiques impossibles à cristalliser c’est une avancer incroyable.


ehnolfey
Le 22/06/2018 à 14h13

oups, double post <img data-src=" />


ehnolfey
Le 22/06/2018 à 14h24







odoc a écrit :



Pour info cette technique est à 2 doigts de mettre les cristallographes au chomage vu qu’on commence à arriver sur des résolutions du même ordre de grandeur. Sur des complexes protéiques impossibles à cristalliser c’est une avancer incroyable.





C’est vrai que la résolution des&nbsp;cartes s’améliore mais ça reste quand même inférieur à la cristallographieclassique.



En plus, les cristallographes n’ont pas dit leur dernier mot avec le XFEL.

Cette technique a permis de résoudre des structures de protéine membranaire

ne formant que des microcristaux. Et certains espèrent qu’à terme, elle

permettra de faire des structures à partir d’une seule protéine et

d’étudier la dynamique des protéines.



De toute façon la RMN vaincra ! <img data-src=" />



OlivierJ Abonné
Le 22/06/2018 à 14h49







ehnolfey a écrit :



De toute façon la RMN vaincra ! <img data-src=" />





En terme de résolution ?

Il me semblait qu’on ne descendait guère en-dessous du millimètre.



odoc
Le 22/06/2018 à 16h06

euh non ;) mais on ne parle pas de résolution en RMN, mais de modèle à partir de donnée.

La limite en bio de la RMN pour la structure c’est en gros 300 acides aminés (j’ai fait un complexe à 230 pour ma part).

Mais la RMN permet d’avoir nettement plus d’info que la cristallo ou meme la cryo. Par exemple meme avec des très gros complexe on peut identifier si 2 protéines interagissent ensemble et localiser la partie impliquée.



odoc
Le 22/06/2018 à 16h09

Oui c’était plus une boutade vu que tout les projets vont là dessus en ce moment ;)

Après y a aussi le SAXS qui est sympa pour les très gros complexe (je dirais AMHA que c’est plutot lui qui risque de se faire avoir par la cryoEM).



Par contre la cryo reste plus facilement accessible pour les complexes multiprotéiques que la cristallo (sur mon projet, une structure vient d’être faite sur un complexe à 4 partenaires, dont 2 sont hexamériques, le tout à une résolution de 3A … Ca laisse rêveur ;) )



Le plus gros problème pour le XFEL c’est la partie molécule unique qu’on sait pas bien faire pour le moment. Mais c’est clairement prometteur ^^ (et je suis meme pas structuraliste ^^)


odoc
Le 22/06/2018 à 16h11

On peut d’ailleurs avoir la liste des modèles fait par RMN sur la PDB :

http://www.rcsb.org/pdb/results/gridReport.do?reportTitle=NMRRepresentative&…

(faut un logiciel comme pymol pour charger les fichiers et visualiser les structures ensuite)


ehnolfey
Le 22/06/2018 à 20h18







odoc a écrit :



euh non ;) mais on ne parle pas de résolution en RMN, mais de modèle à partir de donnée.

La limite en bio de la RMN pour la structure c’est en gros 300 acides aminés (j’ai fait un complexe à 230 pour ma part).

Mais la RMN permet d’avoir nettement plus d’info que la cristallo ou meme la cryo. Par exemple meme avec des très gros complexe on peut identifier si 2 protéines interagissent ensemble et localiser la partie impliquée.





&nbsp;

Sauf si tu t’appelle Lewis Kay, où tu as le droit d’aller jusqu’à 670 kDa voire 1 MDa.&nbsp;

Bon comme dans tout bon tour de magie, il y a un truc.

Son complexe est constitué de 2 sous-unité pour donner un complexe a7b7b7a7 <img data-src=" />

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ehnolfey
Le 22/06/2018 à 20h27







OlivierJ a écrit :



En terme de résolution ?

Il me semblait qu’on ne descendait guère en-dessous du millimètre.





En RMN des protéines, on mesure des distances entre atome. Puis à partir de ces distances, on calcule unensemble de structuresqui respectent ces distances mesurées



OlivierJ Abonné
Le 22/06/2018 à 21h17







odoc a écrit :



euh non ;) mais on ne parle pas de résolution en RMN, mais de modèle à partir de donnée.

La limite en bio de la RMN pour la structure c’est en gros 300 acides aminés (j’ai fait un complexe à 230 pour ma part).





Je crois comprendre mon incompréhension initiale.

Je parlais du point de vue imagerie médicale (IRM), qui détecte essentiellement les protons des atomes d’hydrogène (surtout l’eau si j’ai bien compris), où la résolution est de l’ordre du mm je crois, en tous cas pas du micromètre (et de loin) et encore moins du nanomètre.

Dans votre histoire il s’agit de l’étude du spectre des molécules étudiées pour en déduire leur composition, c’est ça ?







ehnolfey a écrit :



Sauf si tu t’appelle Lewis Kay, où tu as le droit d’aller jusqu’à 670 kDa voire 1 MDa.





Pour le profane, quelle est cette unité dont tu parles, le Da ?







ehnolfey a écrit :



En RMN des protéines, on mesure des distances entre atome. Puis à partir de ces distances, on calcule unensemble de structuresqui respectent ces distances mesurées





On utilise quel genre d’équipement pour ça ? Je suppose qu’il ne s’agit pas des énormes machines coûteuses avec 1500 l d’Hélium comme en imagerie médicale ?



Anonyme_f7d8f7f164fgnbw67p
Le 22/06/2018 à 22h46







OlivierJ a écrit :



Dans votre histoire il s’agit de l’étude du spectre des molécules étudiées pour en déduire leur composition, c’est ça ?





Oui. Mais en IRM médicale c’est exactement la même méthode qu’on utilise, ça fait appel aux mêmes propriétés physiques.

Ils l’utilisent sur le proton (hydrogène), mais en chimie on l’utilise de manière plus générale, en fait on peut s’en servir sur tous les noyaux qui ont un spin non nul.





Pour le profane, quelle est cette unité dont tu parles, le Da ?



Dalton.

C’est l’unité de masse atomique qu’utilisent les biochimistes





On utilise quel genre d’équipement pour ça ? Je suppose qu’il ne s’agit pas des énormes machines coûteuses avec 1500 l d’Hélium comme en imagerie médicale ?



Ça dépend. Il y en a des gros, mais dans les labos de chimie en général les RMN sont plus petits.

J’imagine qu’en bioch ils utilisent des RMN de même taille qu’en chimie classique, la plupart du temps.



ehnolfey
Le 23/06/2018 à 08h43







OlivierJ a écrit :



Je crois comprendre mon incompréhension initiale.



Je parlais du point de vue imagerie médicale (IRM), qui détecte

essentiellement les protons des atomes d’hydrogène (surtout l’eau si

j’ai bien compris), où la résolution est de l’ordre du mm je crois, en

tous cas pas du micromètre (et de loin) et encore moins du nanomètre.

Dans votre histoire il s’agit de l’étude du spectre des molécules étudiées pour en déduire leur composition, c’est ça ?





On connait déjà la composition de la protéine. En fait on va mesurer des couplage entre les protons de la protéine (les NOE) et comme l’intensité du couplage dépend de la distance, c’est comme si on mesurait une distance entre deux hydrogènes de la protéine. On va utiliser ces distance pour calculer la structure.



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Pour le profane, quelle est cette unité dont tu parles, le Da ?



Le Dalton, c’est le nom en biochimie de l’unité de masse (1 atome d’hydrogène fait à peu près 1 dalton).

On mesure le poids des protéines en dalton.

1 acide aminé fait à peu près 110 Dalton. (c’est en moyenne car tous les acides aminés n’ont pas la même formule et donc la même masse)



Moi j’ai travaillé sur une protéine de 31 KDa qui faisait 300 acides aminés et une autre de 14 KDa qui en faisait 140. La limite de taille en RMN classique, c’est vers 30 - 40 kDa. Après il faut utiliser des technique spéciales (TROSY, triple marquage 15N-13C-2H)



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On utilise quel genre d’équipement pour ça ? Je suppose qu’il ne s’agit pas des énormes machines coûteuses avec 1500 l d’Hélium comme en imagerie médicale ?



On utilise des spectromètre RMN à haut champ. Plus le champ est haut, meilleure est la résolution des spectres enregistrés. On utilise des champ de 500 - 600 - 700 ou 800 MHz. Les plus haut champs font actuellement 1 GHz (Ça parait un peu bizarre au début mais pour la mesure du champ, on donne la fréquence du proton en Hz dans le champ. Un spectromètre 900 MHz correspond à 21.2 Tesla. Pour l’IRM médicale, on utilise actuellement des champs de 3 Tesla en pratique courante, voir 7 à 11 Tesla dans des centres de recherche.)



Patch Abonné
Le 23/06/2018 à 10h45







Drepanocytose a écrit :



Dalton.

C’est l’unité de masse atomique qu’utilisent les biochimistes



Vu la taille d’un atome, c’est basé sur Joe, non?



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