Images de film HS-AFM montrant le mouvement des trimères OmpF dans la membrane. Image (c) Nature Nanotechnologie (2012) doi:10.1038/nnano.2012.109
(Phys.org) -- L'un des grands défis de la biologie est l'enregistrement des processus biologiques au niveau cellulaire ou même subcellulaire. Pour avoir une vue rapprochée, les microscopes doivent se concentrer sur une partie spécifique de ce qu'ils regardent, mais parce que les processus biologiques impliquent généralement le mouvement; ce qu'ils regardent sort brusquement du cadre. Il apparaît maintenant une équipe de chercheurs internationaux dirigée par Simon Scheuring du Parc Scientifique et Technologique de Luminy, a trouvé un moyen d'enregistrer la « danse » qui se déroule lorsque les protéines membranaires se diffusent dans les membranes biologiques. L'équipe décrit leur technique dans leur article publié dans la revue Nature Nanotechnologie .
Pour que la biologie fonctionne au niveau subcellulaire, protéines, les lipides et les sucres ainsi que d'autres molécules doivent suivre certaines règles, que certains ont comparé à des pas de danse, parce que certaines des règles les plus élémentaires impliquent le parage des molécules. Ce parage permet aux molécules d'exercer des activités qui ne peuvent se faire seules. Aussi, l'une des choses qui doivent arriver pour maintenir la vie est que les protéines se frayent un chemin à travers une couche de lipides, comme c'est le cas avec Escherichia coli qui ont une membrane externe recouverte de protéines qui doivent se frayer un chemin à l'intérieur.
Pour vraiment regarder la danse qui se déroule pendant que les protéines tentent de se frayer un chemin à travers la membrane, les chercheurs ont construit un nouveau type d'appareil de microscope. Il s'agit d'un stylet, un cantilever et un laser. La pointe ou le stylet de l'appareil se déplace lentement sur la surface de l'échantillon étudié tandis que le laser sert de guide. Le porte-à-faux permet au stylet de monter et de descendre de concert avec les collines et les vallées trouvées ci-dessous. Cela permet à une caméra d'enregistrer le terrain cellulaire de la même manière qu'un hélicoptère se déplaçant de haut en bas lorsqu'il surveille une chaîne de montagnes, essayant de maintenir la même altitude partout. En faisant cela, des enregistrements peuvent être faits de très petits processus biologiques au fur et à mesure qu'ils se produisent.
En utilisant cette configuration, l'équipe a pu enregistrer dans les moindres détails l'appariement des molécules et noter la façon dont celles qui n'étaient pas en mesure de s'apparier ont traversé la membrane externe du E. coli bactéries. L'équipe pense que cette nouvelle technologie ouvrira la porte à beaucoup plus de recherches par de nombreuses équipes étudiant le fonctionnement réel des processus biologiques au niveau subcellulaire.
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