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A l'ESRF, on a photographié des atomes en pleine photosynthèse !

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L'Installation Européenne de Rayonnement Synchrotron, ou ESRF, est l'une des plus importantes sources de rayonnement X au monde. Des chercheurs viennent de s'en servir pour photographier des mouvements d'atomes au sein de protéines en train d'effectuer la photosynthèse.

Une des figures de diffraction obtenues avec des impulsions de rayons X durant 80 microsecondes. Crédit : Gergely Katona / Science

L'une des techniques les plus puissantes pour caractériser des matériaux, notamment des cristaux, mais aussi pour étudier la structure des molécules comme celle des protéines, repose sur l'utilisation des rayons X. On met alors à profit le phénomène de diffraction, comme nous l'ont appris les travaux de pionniers du prix Nobel de physique Max Von Laue.

Il y a plusieurs dizaines d'années déjà, les images obtenues grâce à la technique de diffraction des rayons X par Rosalind Franklin avaient permis à Watson et Crick de préciser la structure de l'ADN. Aujourd'hui des milliers de chercheurs utilisent les rayons X produits par rayonnement synchrotron sur le site de Grenoble abritant l'Installation Européenne de Rayonnement Synchrotron (ESRF, pour European Synchrotron Radiation Facility). Ils recherchent avec eux de nouveaux médicaments et des matériaux du futur.

Ils ont ainsi pu mieux comprendre l'action de l'acétylcholine en relation avec la maladie d'Alzheimer et percer quelques secrets du phénomène de la surfusion.


L'ESRF présenté par ses propres équipes. Crédit : ESRF

Imitera-t-on le savoir-faire des bactéries ?

Un groupe de chercheurs du département de chimie de l'Université de Gothenburg, collaborant avec des équipes de la Chalmers University of Technology et d'autres universités européenne, vient d'utiliser les faisceaux de l'ESRF pour saisir les mouvements d'atomes au sein de protéines engagées dans la photosynthèse. Les scientifiques ont choisi une bactérie, Blastochloris viridis, l'un des organismes photosynthétiques les plus simples.

L'expérience a fourni des informations en trois dimensions sur des mouvements de l'ordre de 1,3 angström de molécules impliquées dans le stockage de l'énergie lumineuse absorbée, immédiatement avant la formation de liaisons chimiques.

Pour les chercheurs, de telles informations ne sont pas seulement intéressantes en soi. Elles pourraient servir à créer des dispositifs faisant de la photosynthèse artificielle afin de produire l'énergie du futur à partir de la lumière du Soleil. Un article sur leurs travaux a été publié dans Science.