Ecole - Département de Physique

Détection optique de biomolécules uniques
Maxime Dahan
Laboratoire Kastler Brossel
Département de physique
Ecole normale supérieure

Présentation générale
•Microscopie de fluorescence
•description simple d’un système fluorescent
•sondes fluorescentes : colorants, GFP, nanocristaux
•Détecter une molécule unique
•Rapport signal sur bruit, bruit de photon,…
•Approches expérimentales
•Applications en biophysique
•Résolution vs localisation : mouvement de la myosin V,
microscopie ultrarésolution
•« Motility assays »: myosine/actine, kinesine/microtubule,
protéine/ADN
•Mesure en polarisation: dynamique rotationelle de F1-ATPase
•Relation Conformation/Dynamique : approche par transfert
d’énergie de Forster et par transfert électronique – étude du
répliement des protéines
•Suivi de molécules uniques en cellules vivantes : diffusion
membranaire, expression genique

Motivations :
« aller au-delà des valeurs moyennes »
•fluctuations statistiques :
En analysant molécule par molécule, on peut identifier et
analyser les inhomogénéités dans l’échantillon

Motivations (2) :
pour analyser des processus stochastiques
•fluctuations dynamiques :
En mesurant l’état d’une molécule au cours du temps, on
peut déterminer les constantes cinétiques qui gouvernent
son évolution, même si on est à l’équilibre
k
k

k
k
0 5 10 15 20
0
20
40
60
80
100
120
durée
0 5 10 15 20
0
20
40
60
80
100
120
Nombre d'évenements
durée
k
1
k
1
t
Mesure d’ensemble :
kk k pV