Jeden kampus, cztery instytuty

Czym jest biologia strukturalna

Każda żywa komórka działa dzięki cząsteczkom: białkom, które pełnią rolę narzędzi i silników, oraz DNA i RNA, które przechowują i przekazują instrukcje. To, co robią te cząsteczki, zależy od ich trójwymiarowego kształtu. Biologia strukturalna ustala te kształty atom po atomie i bada, jak zmieniają się one podczas pracy cząsteczek. Naukowcy z kampusu w Grenoble przedstawiają ją jako podstawę zrozumienia chorób i opracowywania diagnostyki, szczepionek i leków.

Na kampusie w Grenoble takie kształty bada się promieniowaniem rentgenowskim, neutronami i mikroskopami elektronowymi – dlatego biolodzy osiedlili się obok obu wielkich maszyn.

Jak rósł kampus

Pierwszy był ILL: założony w 1967 roku, pierwsze neutrony dostarczył w 1971 roku. W 1975 roku Europejskie Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) otworzyło obok niego swoją placówkę, żeby badać problemy biologiczne za pomocą neutronów. ESRF, założony w 1988 roku, przyniósł duże powiększenie kampusu.

W 1992 roku francuskie instytucje badawcze CEA i CNRS założyły Instytut Biologii Strukturalnej (IBS), żeby wykorzystywać ESRF i ILL w biologii strukturalnej; na kampus przeniósł się w 2013 roku. ESRF datuje utworzenie kampusu EPN na 2010 rok – ten sam, w którym razem z ILL zawiązał drugie partnerstwo, poświęcone miękkiej materii skondensowanej.

EMBL Grenoble

EMBL Grenoble specjalizuje się w badaniach z biologii strukturalnej, budowie instrumentów i usługach dla naukowców. Grupy badawcze zajmują się głównie biologią RNA i biologią infekcji – na przykład tym, jak białka współpracują z RNA i jak patogeny oddziałują z gospodarzem. Zespoły technologiczne oferują krystalizację, krystalografię rentgenowską, rozpraszanie niskokątowe, kriomikroskopię elektronową i przesiewowe badania małych cząsteczek pod kątem leków.

Jego historia biegnie równolegle z historią kampusu. Pierwszy kierownik, Andrew Miller, prowadził placówkę w latach 1975–1980; w 1980 roku otwarto jej budynek. Stephen Cusack kierował nią od 1989 do 2022 roku. Od 1996 roku EMBL i ESRF prowadziły wspólną grupę biologii strukturalnej na liniach synchrotronu, a w 2014 roku ruszyła MASSIF-1, według EMBL pierwsza zautomatyzowana linia pomiarowa przeznaczona dla biologii strukturalnej. W 2025 roku EMBL Grenoble obchodziło pięćdziesięciolecie.

IBS

IBS to wspólna jednostka badawcza CEA, CNRS i Université Grenoble Alpes. Bada budowę i dynamikę białek oraz innych cząsteczek biologicznych, żeby zrozumieć, jak działają na poziomie atomów i wewnątrz komórek – od obrony komórek przed infekcją po naprawę DNA i mechanizmy nowotworów, a także transport przez błony i przystosowanie cząsteczek do skrajnych środowisk.

Wspólna praca

Od 2002 roku cztery instytuty łączy Partnership for Structural Biology. Od 2006 roku dzielą na kampusie budynek im. Carla-Ivara Brändéna, w którym mieszczą się partnerzy i ich platformy techniczne. Razem oferują linie synchrotronowe do biologii strukturalnej, kriomikroskopię elektronową i spektroskopię, a w ILL instrumenty neutronowe: dwa do niskokątowego rozpraszania neutronów, dwa do krystalografii neutronowej oraz laboratoria, które w próbkach biologicznych zastępują wodór deuterem.

W 2022 roku otwarto nową linię ID29 do krystalografii seryjnej z rozdzielczością czasową – techniki, która według ESRF pozwala śledzić reakcje w czasie rzeczywistym. Kriomikroskop elektronowy CM01, zakupiony przez ESRF, partnerzy obsługują wspólnie. Krystalografia neutronowa pozwala zlokalizować atomy wodoru w białkach – wyjaśniamy to na stronie Dwa sposoby patrzenia na atomy.

Po co jeden kampus

Niewiele pytań biologicznych da się rozstrzygnąć jedną techniką. Na tym kampusie linie rentgenowskie, instrumenty neutronowe, laboratoria deuteryzacji i mikroskopy elektronowe są w zasięgu krótkiego spaceru. Przegląd kampusu przygotowany w 2025 roku przez jego naukowców podkreśla właśnie to: łączenie rozpraszania promieniowania rentgenowskiego i neutronów, kriomikroskopii elektronowej, spektroskopii i modelowania komputerowego.

Gdzie to jest

Adres ESRF to 71 avenue des Martyrs w Grenoble. Linia tramwajowa B kończy się na przystanku Oxford, 350 metrów od wejścia. Kampus jest miejscem pracy naukowców, a nie atrakcją turystyczną; jak mogą go odwiedzić grupy, piszemy na stronie Podróże naukowe.