Grâce à des technologies telles que la microscopie électronique (EM), il est possible de capturer les mécanismes moléculaires de manière très détaillée, mais pas lorsque ces mécanismes sont actuellement en mouvement. Le domaine de la cryomicroscopie contourne cette limitation en figeant ledit mécanisme en place à l'aide de fluides cryogéniques. Bien qu'au départ la cristallographie aux rayons X ait été couramment utilisée, l'EM, beaucoup plus polyvalente, est désormais l'approche standard sous la forme de cryo-EM, avec des progrès récents nous donnant un aperçu sans précédent des mécanismes qui font littéralement bouger notre corps.
Ces dernières années ont vu de nombreux perfectionnements en matière de cryo-EM, avec des approches auparavant plutôt manuelles passant à la microfluidique pour augmenter la résolution temporelle à laquelle un processus moléculaire pouvait être gelé, permettant aux chercheurs de voir par exemple les protéines motrices de la myosine suivre leurs mouvements d'une étape. à la fois. Des articles de recherche à ce sujet ont déjà été publiés, par exemple par [Ahmet Mentes] et ses collègues en 2018 sur la détection de la force de la myosine pour s'adapter aux charges dynamiques. Plus récemment, [David P. Klebl] et ses collègues ont publié cette année un article de recherche sur le coup de force de la myosine-5 par hydrolyse de l'ATP, en utilisant une version modifiée (plus lente) de la myosine-5. Même ainsi, la congélation doit être effectuée avec une précision de la milliseconde pour capturer la myosine lors de l'amorçage (pré-powershot).
La chose la plus étonnante à propos de la cryo-EM est qu’elle nous permet d’examiner des processus qui faisaient autrefois l’objet de théories et de spéculations, car nous n’avions aucun moyen d’observer directement le mouvement et les composants impliqués. Plus nous pouvons augmenter la résolution temporelle du cryo-EM, plus nous pouvons entrevoir de détails, qu'il s'agisse du fonctionnement des myosines dans les tissus musculaires ou à l'intérieur des cellules, du repliement des protéines ou de la détermination des protéines impliquées dans une série de maladies, telles que comme le rôle du TDP-43 dans la sclérose latérale amytrophique (SLA) dans une étude réalisée en 2021 par [Diana Arseni] et collègues.
À mesure que nos méthodes permettant de figer ces moments biomoléculaires dans le temps s’améliorent, notre capacité à valider la théorie par des observations s’améliorera également. Certaines de ces méthodes combinent la congélation cryogénique avec des impulsions laser pour geler et reprendre alternativement les processus, permettant ainsi aux processus d'être enregistrés dans les moindres détails avec une résolution inférieure à la milliseconde. Un problème majeur qui demeure est que, même si certains de ces chercheurs ont même ouvert leurs méthodes cryo-EM, les fournisseurs commerciaux n'ont pas encore adopté cette technologie, ce qui limite sa portée car les chercheurs doivent bricoler eux-mêmes quelque chose.
Espérons que d’ici peu (résolu dans le temps) la cryo-EM sera aussi courante qu’elle l’est aujourd’hui, au point que même un laboratoire amateur pourra en avoir un qui se prélasse.
