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Visualization: teaching resources added

I have added two talks on visualization to the teaching resources.
  1. The first document explains some of the background related to molecular visualization on GPUs. It relates to a talk given at "Journée visu 2010" on 5-Oct-2010 at EDF Clamart: Visualizing Molecules on GPUs talk (PDF). You can also find related example code and extensive discussion at the HyperBalls website. A second, more detailed document is available, with some bits in French, some in English.
  2. Ce document "La chimie fait son cinéma en visualisation moléculaire" explique quelques fondements de la visualisation sur cartes graphiques (GPU). Cette conférence a été présentée en mai 2011 aux MIEC-JIREC 2011. Vous pouvez télécharger le document ici: La chimie fait son cinéma en visualisation moléculaire (PDF, French+English).

La chimie fait son cinéma en visualisation moléculaire - support de présentation

La représentation visuelle de la structure d’une molécule et de ses propriétés est centrale
dans l'enseignement de la chimie. Dans les années 60 par exemple, Kendrew fabriquait des
modèles en fil de fer comme outil pédagogique. L’utilisation des ordinateurs remonte à 1964,
quand Cyrus Levinthal et ses collègues du MIT ont animé sur un oscilloscope des modèles de
macromolécules, en « fil de fer » également. De nos jours, les illustrations de molécules
abondent, et tout le monde peut aisément créer de telles représentations, même sur des machines
de configuration modeste.

Néanmoins, ces dernières années marquent un tournant dans les possibilités de visualisation
offertes, et ce, notamment grâce aux progrès matériels et logiciels (cartes graphiques,
réalité augmentée, 3D,..). Un aspect concerne la visualisation interactive
d’édifices moléculaires de taille croissante, un autre les représentations de plus en plus
recherchées prenant en compte des effets d’ombre et de lumière à l'instar des productions
hollywoodiennes.

Le but de cet exposé sera d’illustrer l’évolution récente en visualisation scientifique de
systèmes moléculaires, que ce soit avec des dispositifs très courants ou par les technologies
immersives de la réalité virtuelle.

Le support de cette présentation est maintenant disponible sous forme de fichier PDF.

Structure 3D : premier déchiffrage du mode d'action des anesthésiques généraux

Deux équipes de l'Institut Pasteur associées au CNRS publient dans la revue Nature la structure tridimensionnelle de deux anesthésiques généraux associés à leur récepteur membranaire. Ces recherches fournissent les premières structures à résolution atomique pour comprendre le mode d'action des anesthésiques, qui depuis leur découverte il y a deux siècles est resté mal connu. Elles pourraient ainsi constituer une première étape vers la conception de nouveaux composés, plus spécifiques et présentant moins d'effets secondaires.

Dans ce travail, j'ai contribué des simulations de dynamique moléculaire pour interpréter une partie des mesures expérimentales.

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Comment fonctionne un récepteur de neurotransmetteur au niveau atomique ?

Depuis de nombreuses années, les chercheurs du CNRS et de l'Institut Pasteur s’attardent à comprendre les mécanismes intervenant dans la communication entre les neurones du cerveau. Grâce à un système bactérien mimant le récepteur humain de la nicotine, ils ont réussi à simuler, au niveau atomique, les changements conformationnels intervenant dans la traduction du signal chimique apporté par le neurotransmetteur en un signal électrique, dans le neurone. Ces travaux ont donné lieu à une publication dans la revue PNAS le 22 mars 2010 et ouvrent la voie à la mise en place future de médicaments adaptés aux pathologies cérébrales comme le tabagisme. Plus de détais sur cette partie de mon site.

Joyeux Noël / Merry X-mas & DNase

Nos travaux sur la DNase I ont servi pour les voeux de l'IDRIS 2011. La carte animée en Flash est accessible sur ce site. Le message accompagnant la carte était "Le personnel de l'IDRIS vous présente ses meilleurs voeux pour la nouvelle année 2011".
Our work on the DNase I enzyme was featured in the IDRIS supercomputer center's 2011 season's greetings. The animated card is accessible from this site. The message going with it was "IDRIS team wishes you a happy new year 2011".

Mon mémoire d'HDR disponible en téléchargement

Vous pouvez télécharger mon mémoire HDR à partir de cette page. En résumé: La motivation première de mes travaux de recherche est de combiner des approches expérimentales et théoriques dans le domaine de la chimie physique pour atteindre une meilleure compréhension des phénomènes à l'échelle atomique. Mes travaux en cours traitent de systèmes d'intérêt biologique concernant les processus membranaires et des phénomènes accessibles par des méthodes de nanomanipulation. Les problèmes de la biophysique et biochimie sont au coeur de mes recherches. J'ai effectué des simulations complexes de protéines membranaires dans une bicouche lipidique qui se sont montrées tout à fait complémentaires et révélatrices par rapport aux études expérimentales de biologie structurale. Une récente collaboration exploitant cette complémentarité a donné lieu à une publication dans la revue Nature en début 2009. Les travaux récents visent à développer des approches combinant la réalité virtuelle avec les simulations moléculaires. Les systèmes biologiques étudiés présentent à la fois un intérêt physico-chimique, biologique et médical et peuvent atteindre un grand nombre d'atomes. En parallèle, je mène un travail de fond sur les méthodes de simulation et des approches novatrices.

Comment fonctionne la DNase I, un agent thérapeutique encore mal connu ?

L'enzyme DNase I, bien connue pour être un outil largement utilisé en biochimie et biologie moléculaire, est utilisée en médecine pour lutter contre la mucoviscidose. Des chercheurs du CNRS ont réussi à comprendre, grâce à des simulations au niveau atomique, le rôle fondamental joué par les ions magnésium et calcium dans le fonctionnement de la DNase I. Ces travaux ont donné lieu à une publication dans la revue PLOS Computational Biology le 18 novembre 2010 et ouvrent la voie à l'amélioration de médicaments à base de cette enzyme.
Plus de détais sur cette partie de mon site.Read more...

Le GGMM2011 du lundi 30 mai 2011 – mercredi 1er juin 2011 – La Rochelle

Le congrès GGMM 2011 aura lieu du lundi 30 mai 2011 au mercredi 1er juin 2011 à La Rochelle. Parmi les intervenants confirmés il y a Odile Eisenstein, Anne Imberty et Konrad Hinsen. Une page web est mis en place progressivement à l'adresse http://ggmm2011.wordpress.com/. Il s'agit du XVIIe congrès du Groupe de Graphisme et Modélisation Moléculaire. Le congrès se tiendra à La Rochelle, à la Résidence La Fayette. La fin du dépôt des résumés pour les communications orales et par affiches est prévu pour le 1er mars 2011 (cette partie du site n'est pas encore ouverte).
Le congrès GGMM2011 est organisé par Sophie Sacquin-Mora, Marc Baaden, Florent Barbault et Pierre Poulain.