Les protéines bioluminescentes synthétiques transforment l'imagerie biomédicale non invasive grâce à des innovations révolutionnaires.

ParisAndy Yeh, professeur adjoint en ingénierie biomoléculaire à l'Université de Californie à Santa Cruz, innove dans le domaine de l'imagerie biomédicale grâce à la création, par son équipe, de protéines bioluminescentes entièrement synthétiques. Ces protéines, fabriquées en laboratoire, visent à améliorer diverses applications comme le diagnostic des maladies et le développement de médicaments. Elles n'existent pas dans la nature et sont conçues grâce à des techniques informatiques à la pointe de la technologie, ouvrant ainsi la voie à des avancées significatives dans la bio-imagerie.

Les méthodes traditionnelles d'imagerie par fluorescence utilisent des sources lumineuses externes, ce qui peut introduire des bruits de fond dans les tissus. Les protéines bioluminescentes, quant à elles, émettent de la lumière grâce à une réaction chimique interne. Cela leur permet de révéler des détails en profondeur dans les tissus sans signaux de fond supplémentaires. Ces nouvelles protéines bioluminescentes présentent plusieurs avantages significatifs.

• Pas besoin de lumière d'excitation externe
• Réduction des interférences lumineuses de fond
• Possibilités d'émission lumineuse multicolore
• Centres de réaction hautement spécifiques
• Thermostabilité pour une manipulation facilitée

Les protéines peuvent offrir des images en temps réel de ce qui se passe à l'intérieur d'un organisme vivant. Cette méthode d'imagerie n'exige ni chirurgie ni autres procédures invasives et se révèle particulièrement utile dans la recherche sur le cancer, où il est crucial de suivre plusieurs événements biologiques simultanément.

Les protéines de Yeh peuvent émettre une lueur dans des teintes comme le vert, le jaune, l'orange et le rouge. Cela les rend extrêmement précieuses pour les scientifiques. Ils peuvent maintenant observer simultanément divers marqueurs biologiques, un aspect crucial pour comprendre les interactions et processus complexes dans les organismes vivants.

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Protéines Synthétiques : Résistantes et Performantes

Ces protéines synthétiques possèdent une grande stabilité, ce qui leur confère une robustesse que les protéines naturelles n’ont pas. Grâce à cette caractéristique, elles peuvent résister à des températures élevées et sont aptes à diverses applications pratiques, notamment lors d’essais dans différents environnements.

Une nouvelle approche de conception des protéines s'inscrit dans la tendance récente de création de protéines à partir de zéro. Ce mouvement, qui a valu un prix Nobel de chimie, souligne l'importance cruciale des méthodes informatiques dans la science biologique. Ces avancées récentes laissent présager que, bientôt, des protéines spécialement conçues pourraient devenir courantes dans de nombreux domaines scientifiques, facilitant la recherche et transformant ses méthodes.

Avec l'amélioration des logiciels informatiques, les protéines conçues gagnent en efficacité et en performance, ouvrant la voie à de nouvelles avancées en médecine et en biologie. Les recherches de Yeh soulignent l'impact majeur de l'alliance entre l'informatique et la biologie traditionnelle pour résoudre des problèmes persistants en recherche biomédicale.