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En vidéo : l'intérieur d'une cellule 3D grâce aux rayons X

ActualitéClassé sous :physique , biologie , diffraction

Alors que les rayons X servent classiquement à analyser la structure d'un réseau cristallin, des chercheurs viennent de les utiliser pour réaliser une image en 3D d'une cellule entière !

Un volume de rendu 3D d'une spore de levure reconstruite à partir d'un ensemble d'images 2D obtenues par une méthode tomographique montrant le noyau (orange), le réticulum endoplasmique (en vert), la vacuole (blanc), les mitochondries (bleu) et des granules (bleu clair). Crédit : UCLA/California NanoSystems Institute

Ce n'est pas la première fois que l'on utilise les rayons X pour analyser des structures biologiques. En effet, la découverte de la structure en double hélice de l'ADN par Watson et Crick en 1953 s'est faite à partir des images obtenues par Rosalind Franklin grâce à la technique de diffraction des rayons X. De nos jours le rayonnement X est même utilisé pour suivre la photosynthèse à l'intérieur des cellules. Toutefois, c'est l'une des premières fois que l'on parvient à reconstruire en 3D l'intérieur d'une cellule à l'aide des rayons X.

Cette performance a été réalisée grâce à une nouvelle technique du nom de microscopie par diffraction cohérente de rayons X. Il y a quelques années elle avait déjà permis de visualiser en 3D l'intérieur de nanocristaux. Ce sont des chercheurs du California NanoSystems Institute, John Miao et Fuyu Tamanoi, qui ont réussi avec des collègues d'autres institutions, à reconstruire en 3D l'intérieur d'une spore de levure. Ils en ont même tiré une vidéo montrant des détails avec une résolution de 50 à 60 nanomètres.


Une vidéo d'une reconstruction en 3D d'une spore de levure à partir d'un ensemble d'images 2D obtenues par une méthode tomographique montrant le noyau (orange), le réticulum endoplasmique (en vert), une vacuole (blanc), les mitochondries (bleu) et des granules (bleu clair). Crédit : UCLA/California NanoSystems Institute

On peut clairement voir les organites cellulaires que sont les mitochondries, le réticulum endoplasmique, les granules, le nucléole, etc. Les chercheurs pensent qu'il doit être possible de descendre à une résolution de 5 à 10 nanomètres seulement.

Selon eux, cette réussite ouvre la voie à l'investigation par imagerie de nombreux systèmes biologiques à l'échelle nanométrique. En particulier, les spores de la levure sont analogues en taille à des organites de cellules humaines. Les détails concernant ce travail sont exposés dans un article des Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

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