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La réalisation d’une représentation scientifique de la fécondation à l’inspiration Star Wars conduit à une découverte (Vidéo)

21 Oct 2017 | Brèves

Spermatozoide-dyèine17

Lorsque les scientifiques, Don Ingber, directeur de l’Institut Wyss (université de Harvard, Cambridge) et le chercheur Charles Reilly ont réalisé la vidéo intitulée “The Beginning” ci-dessous, qui a le grand mérite d’exprimer visuellement les processus microscopiques impliqués dans la fécondation humaine tout en s’inspirant de Stars Wars, ils ont fait une découverte scientifique.

Dans la vidéo, les spermatozoïdes ont le rôle des X-Wing des rebelles et l’ovaire, de l’étoile de la mort vie.

En mélangeant science et art, Ingber et Reilly ont pu visualiser “sous un autre angle” certaines hypothèses préexistantes sur les processus moléculaires impliqués dans ceux de la fécondation.

Pour créer la vidéo, ils ont combiné le travail d’un logiciel d’animation cinématographique basé sur la physique avec un logiciel de simulation de dynamique moléculaire, tout en veillant à ce que les mouvements soient précis à toutes les échelles. Les mouvements complexes de la queue du spermatozoïde ont nécessité la construction d’un modèle biologique à plusieurs échelles, allant de celles des cellules, à celles des atomes.

La découverte des scientifiques se situe au niveau de la représentation de l’axonème du spermatozoïde (1:50s dans la vidéo), un long tube constitué de neuf paires de microtubules disposées en colonne autour d’une paire centrale et qui s’étend sur toute la longueur de la queue.

(Charles Reilly et col./ ACS Nano)

La vidéo montre comment l’axonème se plie et s’étend, permettant au flagelle de se mouvoir. Ce moteur est constitué de protéines motrices connues sous le nom de dynéines. Les rangées de protéines de dynéines dans l’axonème se déplacent en même temps, produisant le mouvement, comme des rameurs synchronisés. Tout en créant le modèle tridimensionnel et la dynamique du moteur moléculaire, les chercheurs ont appris qu’une région spécifique d’une protéine de dynéine se déplacerait spontanément dans une direction spécifique lorsqu’une force est appliquée au niveau du site de fixation, là une liaison chimique est brisée et de l’énergie libérée, ce que les scientifiques n’avaient jamais observé auparavant.

Plus tard, éventuellement, des scientifiques pourraient s’inspirer de ce moteur pour en créer à cette même échelle.

L’étude publiée dans la revue ACS Nano : Art Advancing Science: Filmmaking Leads to Molecular Insights at the Nanoscale et présentée sur le site de l’Institut Wyss : Art advancing science at the nanoscale.

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