{"id":71241,"date":"2024-10-09T15:45:49","date_gmt":"2024-10-09T15:45:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/niger\/politique\/predire-la-forme-en-3d-des-proteines-un-prix-nobel-pour-le-graal-ultime-de-la-biochimie-rendu-possible-par-lia"},"modified":"2024-10-09T17:05:03","modified_gmt":"2024-10-09T17:05:03","slug":"predire-la-forme-en-3d-des-proteines-un-prix-nobel-pour-le-graal-ultime-de-la-biochimie-rendu-possible-par-lia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/niger\/toutes-les-actualites\/predire-la-forme-en-3d-des-proteines-un-prix-nobel-pour-le-graal-ultime-de-la-biochimie-rendu-possible-par-lia","title":{"rendered":"Pr\u00e9dire la forme en 3D des prot\u00e9ines : un prix Nobel pour le Graal ultime de la biochimie, rendu possible par l’IA"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Niger. <\/strong><\/span>Le Nobel de chimie 2024 a des allures d’e\u0301vidence. Car, s’il y a un casse-te\u0302te biologique qui re\u0301sistait depuis plus d’un demi-sie\u0300cle a\u0300 l’analyse scientifique, c’est bien celui de la pre\u0301diction de la structure des prote\u0301ines.<\/p>\n

En effet, connai\u0302tre la nature des ge\u0300nes, c’est bien, c’est me\u0302me fondamental. Mais, cela ne suffit pas. Ce n’est que la premie\u0300re marche du podium permettant d’acce\u0301der au graal de la biochimie et de la pharmacologie: les prote\u0301ines code\u0301es par ces ge\u0300nes et permettant de comprendre comment ils agissent dans un organisme et s’en inspirer pour concevoir, par exemple, de nouveaux me\u0301dicaments ou des mate\u0301riaux ine\u0301dits.<\/p>\n

Seulement, entre le contenu d’un ge\u0300ne et la forme de la mole\u0301cule qu’il code, il y a tre\u0300s loin de la coupe aux le\u0300vres. Car le ge\u0300ne ne permet d’obtenir que la structure primaire, de\u0301plie\u0301e, d’une prote\u0301ine. En aucun cas, la forme tridimensionnelle que celle-ci va adopter.<\/p>\n

Comme si vous disposiez de la liste de tous les composants d’une voiture mais sans avoir la moindre ide\u0301e de comment assembler ces centaines de milliers de vis, d’e\u0301crous, de tubes, de ressorts, de plaques etc. pour construire un ve\u0301hicule qui fonctionne…<\/p>\n

Un casse-te\u0302te totalement insoluble<\/b><\/p>\n

Or, une prote\u0301ine n’est efficace que par la structure tertiaire qu’elle prend et qui de\u0301pend des interactions entre les centaines voire milliers de briques (les acides amine\u0301s ou amino-acides) qui la composent.<\/p>\n

Tout comme l’est un outil. Un tournevis et un marteau pourraient e\u0302tre constitue\u0301s du me\u0302me nombre d’atomes de fer, c’est leurs formes qui dictent leurs fonctions. Et les fonctions que remplissent les prote\u0301ines au sein d’une cellule et d’un organisme sont aussi diverses que la palette d’outils d’un artisan.<\/p>\n

Ce sont les chevilles ouvrie\u0300res des processus biologiques. Les prote\u0301ines transportent les mole\u0301cules, re\u0301gulent les activite\u0301s me\u0301taboliques, signalent et activent ou inhibent les transmissions, modifient la vitesse des re\u0301actions chimiques, structurent les cellules. On a coutume de qualifier l’ADN de mole\u0301cule du vivant, mais en ve\u0301rite\u0301 ce sont les prote\u0301ines qui nous font vivre. Or, ce proble\u0300me de la forme tridimensionnelle des prote\u0301ines a longtemps e\u0301te\u0301 totalement insoluble.<\/p>\n

Plus de 200 millions de prote\u0301ines diffe\u0301rentes<\/b><\/p>\n

Pour vous donner une ampleur du de\u0301fi a\u0300 re\u0301soudre pour les biologistes: Cyrus Levinthal, un biologiste mole\u0301culaire ame\u0301ricain, a calcule\u0301 au de\u0301but des anne\u0301es 70 que me\u0302me une petite prote\u0301ine d’une centaine d’acides amine\u0301s pouvait prendre au moins 1047 (10 milliards de milliards de milliards de milliards de milliards) formes diffe\u0301rentes !<\/p>\n

Et la plus grosse prote\u0301ine connue chez l’e\u0302tre humain, la connectine, compte 30.000 acides amine\u0301s… Et encore ne parlons-nous la\u0300 que des prote\u0301ines constitue\u0301es d’une seule chai\u0302ne d’amino-acides. Mais il en existe qui adoptent une structure quaternaire en associant entre elles plusieurs prote\u0301ines diffe\u0301rentes. Le proble\u0300me est si ardu que certains laboratoires ont consacre\u0301 plusieurs anne\u0301es a\u0300 plein temps a\u0300 la re\u0301solution de la structure 3D d\u2019une seule prote\u0301ine.<\/p>\n

Mais, tout c\u0327a, c’est de l’histoire ancienne.<\/p>\n

Ce qui prenait hier des anne\u0301es a\u0300 e\u0302tre solutionne\u0301, l\u2019algorithme d’intelligence artificielle AlphaFold2 de\u0301veloppe\u0301 en 2020 et mis au point par deux des nobe\u0301lise\u0301s de cette anne\u0301e, le re\u0301sout de\u0301sormais en quelques minutes (voir Sciences et Avenir n\u00b0890, avril 2021)<\/p>\n

Demis Hassabis et John Jumper ont ainsi calcule\u0301 la structure des quelques 100.000 prote\u0301ines humaines. Sur leur lance\u0301e, ils ont pre\u0301dit celles des 200 millions de prote\u0301ines de tous les organismes vivants qui peuplent notre plane\u0300te.<\/p>\n

Concevoir des mole\u0301cules totalement ine\u0301dites<\/b><\/p>\n

La seconde moitie\u0301 du prix re\u0301compense une de\u0301couverte diffe\u0301rente mais intimement lie\u0301e. David Baker a, lui, mis a\u0300 profit la puissance de l’outil informatique afin de concevoir des prote\u0301ines totalement ine\u0301dites qui n’existent pas dans la nature et pourvues de nouvelles fonctions. Top7, en 2003 fut la premie\u0300re du genre.<\/p>\n

Par la suite, ont e\u0301te\u0301 conc\u0327ues des prote\u0301ines capable de de\u0301tecter des traces de fentanyl dans l’air (2017), des nanoparticules qui imitent le virus du rhume et peuvent e\u0302tre utilise\u0301es comme vaccins (2021), des prote\u0301ines qui changent de forme selon les conditions environnementales et faisant office de de\u0301tecteurs (2024).<\/p>\n

La re\u0301volution biochimique ne s’arre\u0302te pas la\u0300. En mai 2024, Google DeepMind a annonce\u0301 la sortie de la nouvelle mouture de leur outil, AlphaFold3, capable de pre\u0301dire la structure et les interactions des prote\u0301ines avec notamment l’ADN et l’ARN.<\/p>\n

On peut le\u0301gitimement s’inquie\u0301ter de la place croissante qu’occupe aujourd’hui l’intelligence artificielle dans nos existences. Mais, il est inde\u0301niable que sans elle, la biochimie n’aurait pu faire ce pas de ge\u0301ant re\u0301compense\u0301 par le Nobel de cette anne\u0301e.<\/p>\n

Pour plus d’informations et d’analyses sur la Niger, suivez Africa-Press<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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