A la découverte des protéines : des élèves de 1ère spé SVT en sortie à l'IBCP
L'IBCP (Institut de Biologie et Chimie des Protéines) regroupe des unités de recherche du CNRS et de l'Université Lyon 1. Il est basé à Gerland, sur le campus Charles Mérieux. L'équipe regroupe environ 200 chercheurs, ingénieurs, post-doc, doctorants et CDD.
Parmi leurs missions principales :
- comprendre les mécanismes de réparation de trois tissus : la peau, les muqueuses et le cartilage,
- comprendre les mécanismes moléculaires des processus infectieux à l’origine de pathologies humaines graves,
- identifier des cibles thérapeutiques.
Leur approche est pluridisciplinaire: biochimie, biologie structurale (RMN et cristallographie aux rayons X), microbiologie, "tissue engineering" et bioinformatique.
Les travaux des scientifiques de l’IBCP sont axés sur la structure et le fonctionnement des protéines qui sont les macromolécules essentielles aux êtres vivants. Constituées d’une ou plusieurs chaînes d’acides aminés repliée(s) en 3D, les protéines sont codées par les gènes et assurent le fonctionnement de toutes les cellules. Par exemple, dans le corps humain, l’hémoglobine assure le transport du dioxygène dans les globules rouges, l’actine et la myosine permettent la contraction des cellules musculaires, l’amylase salivaire contribue à la digestion de l’amidon etc…
Une vingtaine d'élèves de 1ère suivant la spécialité SVT a pu ainsi participer à des ateliers pratiques dans différents laboratoires de l'Institut :
- réalisation de nanoparticules en PLA (acide polylactique) : il s'agit d'un polymère biodégradable pouvant permettre d'encapsuler des médicaments pour les délivrer au plus près de leur cible dans le corps.
- réalisation d'un gel thermosensible : de tels gels pourraient être utilisés en application sous-cutanée pour délivrer des antibiotiques dans une plaie par exemple.
- cristallisation de protéines : test de différentes conditions de cristallisation afin d'obtenir des cristaux purs et stables. Les "meilleurs" cristaux sont ensuite analysés par cristallographie aux rayons X au Synchrotron à Grenoble afin d'accéder à la structure tridimensionnelle des protéines.
- visualisation de modèles moléculaires en réalité virtuelle : en "voyageant" au sein d'une protéine, à l'échelle atomique, on peut mieux comprendre et cibler des interactions possibles entre médicament et protéine cible, ou encore comprendre l'impact de mutations sur la structure et le fonctionnement des protéines.
Les modèles moléculaires de protéines obtenus par l'IA sont d'ailleurs au cœur de l'actualité : le prix Nobel de chimie a été décerné mercredi dernier à Demis Hassabis et John Jumper, créateurs du logiciel AlphaFold qui permet de prédire avec une grande précision la structure tridimensionnelle des protéines à partir de leur séquence en acides aminés, en seulement quelques minutes grâce à l'intelligence artificielle et aux réseaux de neurones.
A l'IBCP, l'après-midi s'est terminée par une rencontre avec des étudiants en thèse qui ont pu présenter leurs travaux de recherche et leur parcours et échanger avec des petits groupes d'élèves.
Une immersion dans le monde de la recherche sur les protéines qui a beaucoup intéressé les élèves et qui suscitera peut-être des vocations !