Spécificité et Complémentarité des méthodes de la biologie structurale
Spécificité et Complémentarité des méthodes de la biologie structurale. Illustration sur des exemples:
Topoisomérases de type II - Claudine Mayer (Institut Pasteur, Paris)
Eudes structurales d’une famille de nanomachines flexibles (Présentation au format PDF)
Les topoisomérases de type II sont des nanomachines flexibles d’environ 400 kDa constituées de quatre domaines et présentant une symétrie d’ordre 2. Elles sont responsables de la manipulation de la topologie de l’ADN lors des processus biologiques fondamentaux (transcription, réplication, recombinaison). L’objectif est de montrer comment la combinaison de plusieurs techniques (RX, SAXS, cryo-EM mais aussi smFRET) permet de proposer un modèle structural presque complet du mode de fonctionnement de cette famille de nanomachines.
Architecture des télomères - Marie-Hélène Le Du (CEA, Saclay)
Comment la combinaison de méthodes de biologie structurale permet de dévoiler les architectures de Rap1 et du complexe Rap1/DNA (Présentation au format PDF)
Les télomères constituent l'extrémité non codante des chromosomes linéaires chez les eucaryotes. Une multitude de données atteste de leur implication dans le cancer et le vieillissement. Leur raccourcissement progressif lors de la réplication de l'ADN conduit à la sénescence cellulaire, ce qui est considéré comme une barrière anti-tumorale et participe au vieillissement. Inversement, leur allongement par l'enzyme télomérase et la voie ALT est requis pour l'initiation et le maintien des cancers. Les mécanismes biologiques de maintien des télomères sont bien établis, mais manquent dramatiquement de données structurales. Pratiquement rien n'est connu sur le repliement approprié et la dynamique des assemblages macromoléculaires télomériques. Par conséquent, une question clé de la biologie moderne des télomères est de relier les fonctions associées aux télomères à la structure des complexes nucléoprotéines qui constituent les extrémités des chromosomes. Chez la levure, Rap1 lie étroitement l¹ADN double-brin avec une fréquence moyenne de une protéine indépendante tous les 18 paires de base. Nous verrons comment :
1/ la combinaison de méthodes de biologie structurale (cristallographie, RMN, SAXS) nous a permis de construire les architectures de Rap1 et du complexe Rap1/DNA.
2/ la combinaison des informations structurales à l'analyse de la liaison de Rap1 aux répétitions télomériques par AFM, nous a permis de proposer un modèle d¹assemblage de Rap1 aux télomères.
Technologies – Etat des lieux et développements:
Synchrotron et détecteurs de rayons X - Jean Luc Ferrer (IBS, Grenoble)
Evolution passée et présente des sources de rayons X : les conséquences pour la cristallographie des macromolécules biologiques (Présentation au format PDF)
Les progrès technologiques réalisés dans le domaine de la cristallographie des macromolécules biologiques ont fondamentalement changé la nature de cette discipline dans les dernières décennies. Des changements encore plus importants sont peut-être à attendre pour les prochaines années. Cela concerne autant les sources de rayons X, leur détection, la préparation et la manipulation des échantillons, et bien évidement la méthode de résolution des structures par cristallographie. Un survol des jalons importants de cette évolution sera donné dans cette présentation, ainsi qu'un bilan sur les moyens actuellement disponibles.
Cryo-microscopie électronique - Bruno Klaholz (IGBMC, Illkirch)
Etats des lieux et développements en RMN - Catherine Bougault
(IBS, Grenoble)
Sensibilité et résolution sont deux limitations importantes lorsqu'il s'agit d'étudier, à l'échelle atomique, des biomacromolécules, des systèmes biologiques de plus en plus complexes, voire même des cellules entières. Qu'ils concernent les aimants supraconducteurs, les sondes cryogéniques multi-noyaux, ou les techniques de polarisation des noyaux, plusieurs développements technologiques récents ont permis de gagner divers ordres de grandeur. Ce rapide panorama sera complété par diverses innovations spectroscopiques en matière d'acquisition et de traitement des données.
Les Grandes infrastructures de biologie structurale intégrative - Jean Cavarelli (IGBMC, Illkirch)
Présentation de FRISBI et INSTRUCT (Présentation au format PDF)