​​Équipement de haute technologie, Titan Krios G4 a été acquis grâce à l'initiative nationale Equipex+ France Cryo-EM du Programme d'investissement d'avenir 3. Inauguré et installé à l'ESRF à Grenoble, il s'inscrit dans le réseau français des trois cryo-microscopes de l'Institut de biologie structurale (CEA/CNRS/UGA) de Grenoble, de l'Institut de génétique, biologie moléculaire et cellulaire de Strasbourg (CNRS/Inserm/UnivStra) et du Synchrotron Soleil (CEA/CNRS) de Saint-Aubin. Une répartition stratégique qui place la France en position de force pour devenir un centre d'excellence en cryo-microscopie électronique (cryo-ME).

La cryo-microscopie électronique : une révolution pour la biologie structurale

Inventée dans les années 1980, et récompensée du prix Nobel de chimie 2017, la cryo-ME permet aux chercheurs d'explorer des échelles de résolution allant de l'atomique au cellulaire, contribuant ainsi à une compréhension accrue des mécanismes moléculaires. Elle est à présent utilisée en routine dans les laboratoires comme ceux du CEA-Irig et a pu donner lieu à différentes découvertes, par exemple sur le potentiel thérapeutique des adénovirus ou sur la réplication du virus de la rougeole.

La prouesse de la cryo-ME est de permettre l'étude de structures biologiques complexes tout en les conservant dans leur état natif, ce qui en fait une technique d'une précision inégalée pour observer les molécules. À la différence de la microscopie électronique classique, qui nécessite la déshydratation et la coloration des échantillons, la cryo-ME maintient les échantillons hydratés grâce à un processus de vitrification. Rapidement congelés dans de l'éthane liquide, ils restent figés dans leur forme native sans cristallisation, évitant ainsi les altérations qui surviennent dans des conditions d'observation plus traditionnelles. De fait, elle représente une révolution pour la biologie structurale.

Les performances exceptionnelles de Titan Kryos G4

Avec une résolution de 1,5 à 2 angströms, le Titan Krios G4 permet une visualisation atomique précise de complexes biologiques tels que les protéines membranaires, les ribosomes, et les interactions virus-hôte. Grâce à sa caméra à détection directe d'électrons (Falcon 4), le microscope capture des images avec une sensibilité extrême et un faible niveau de bruit, produisant jusqu'à 30 000 images en 48 heures. Ce système permet une acquisition continue et automatisée, avec un autochargeur de grilles pouvant traiter simultanément 12 échantillons, ce qui optimise le temps de recherche et minimise les interventions humaines.

Ce nouvel équipement à Grenoble marque donc une avancée significative pour la biologie structurale en France, ouvrant la voie à des découvertes de pointe dans la compréhension des structures biologiques et dans le développement de nouvelles thérapies.