Institut Max-Planck de chimie biophysique

L'Institut Max-Planck de chimie biophysique également connu sous le nom Institut Karl-Friedrich-Bonhoeffer (en allemand Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie ou Karl-Friedrich-Bonhoeffer-Institut) est un institut de recherche extra-universitaire faisant partie de la Société Max-Planck pour le développement des sciences (MPG). Il a son siège à Göttingen. Lors de sa création en 1971, l'institut était orienté vers la physico-chimie ; dans les années qui ont suivi, il a été élargi pour inclure des domaines de recherche orientés vers la neurobiologie, la biochimie et la biologie moléculaire.

Histoire

L'Institut a été fondé en 1971 à l'initiative du prix Nobel Manfred Eigen, qui était à l'époque le directeur de l'Institut Max-Planck de chimie physique, par unification avec l'Institut Max-Planck de spectroscopie de Göttingen. L'Institut porte aussi le nom de Karl Friedrich Bonhoeffer.

L'histoire de l'institut est liée à de nombreux prix pour des réalisations scientifiques exceptionnelles, et notamment quatre prix Nobel. En 1967, Manfred Eigen (alors directeur de l'Institut Max-Planck de chimie physique) a reçu le Prix Nobel de chimie. En 1991, Erwin Neher et Bert Sakmann ont reçu le Prix Nobel de physiologie ou médecine pour leurs recherches sur les canaux ioniques dans les membranes des cellules de neurones. En 2014, Stefan Hell a reçu le prix Nobel de chimie pour le développement de la microscopie à fluorescence à haute résolution[1].

Le 8 juillet 2020, les deux instituts biomédicaux Max-Planck de Göttingen, l'Institut Max-Planck de médecine expérimentale et l'Institut Max Planck de chimie biophysique, ont annoncé leur fusion prévue en 2021.

Thèmes de recherche

L'institut étudie les mécanismes de base qui régulent et contrôlent les processus de la vie  : comment l'information génétique est traduite en protéines et comment les cellules nerveuses communiquent entre elles, comment le transfert d'énergie opère au niveau moléculaire, comment la logistique cellulaire est contrôlée ou comment les agrégats de protéines endommagent les cellules. La recherche sur le monde cellulaire s'accompagne de recherches au niveau de l'organisme, par exemple, comment les ovocytes arrivent à maturité ou pourquoi certains animaux peuvent régénérer les tissus endommagés et d'autres non[2]. L'institut utilise la microscopie à ultra-haute résolution, la nanotechnologie, l'imagerie par résonance magnétique, la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire, la spectrométrie de masse, la spectrométrie optique et les simulations atomiques par ordinateur. En même temps, il se veut le noyau du développement de nouvelles méthodes de mesure et d'analyse améliorées[3].

En 2019, l'Institut compte environ 700 membres[4]. La directrice exécutive est Marina Rodnina[5].

Départements et groupes de recherche

Départements

En 2019, l'Institut compte 12 départements:

  • Patrick Cramer – Biologie moléculaire Molekularbiologie
  • Gregor Eichele – Gènes et comportement
  • Dirk Görlich – Logistique cellulaire
  • Christian Griesinger – Biologie structurelle et imagerie par résonance magnétique
  • Helmut Grubmüller – Biophysique théorique et computationnelle'
  • Stefan W. Hell – Nanobiophotonique
  • Jochen Rink – Dynamique des tissus et régénération
  • [Marina Rodnina – Biochimie physique
  • Melina Schuh – Méiose
  • Holger Stark – Dynamique structurelle
  • Alec M. Wodtke – Dynamique des surfaces
  • Claus Ropers


Groupes de recherche

L'institut possède un nombre important de 20 groupes de recherche indépendants[6].

Groupes des émérités

Les directeurs de l'Institut peuvent poursuivre leur recherche dans le cadre de groupes d'émérites :

  • Reinhard Jahn – Laboratoire de neurobiologie
  • Thomas Jovin – Laboratiore de dynamique cellulaire
  • Reinhard Lührmann – Biohimie des cellules
  • Erwin Neher – Biophysique des membranes'
  • Jürgen Troe – Spectroscopie et cinétiique photochimique
  • Herbert Jäckle – Biologie moléculaire du développement
  • |Stefan H. E. Kaufmann

Résonance magnétique nucléaire biomédicale

Le groupe de recherche biomédicale en RMN a été fondé en 1993 en tant que centre de recherche indépendant intitulé Biomedizinische NMR Forschungs GmbH sous la direction de Jens Frahm. L'objectif est de développer des techniques d'imagerie par résonance magnétique nucléaire (RMN) et de les appliquer à des investigations non invasives du système nerveux central des animaux et des humains. Ces méthodes permettent d'obtenir des informations directes sur l'anatomie, le métabolisme et le fonctionnement du système nerveux central et contribuent à la compréhension des maladies du cerveau humain[7]. La méthode FLASH (Fast Low-Angle Shot) développée au milieu des années 1980 a réduit d'un facteur 100 le temps de mesure en imagerie par résonance magnétique (IRM), posant ainsi une base déterminante pour une application large de l'IRM dans le diagnostic médical[8]. Le développement ultérieur, en FLASH2, a amélioré l'IRM en temps réel et permet de réaliser des vidéos en temps réel de l'intérieur du corps[9].

Coopérations

L'Institut Max-Planck de chimie biophysique coopère étroitement avec l'Université de Göttingen, également dans le cadre du Göttingen Campus (de). Cela se traduit par une participation active à l'enseignement et par divers projets et instituts de recherche communs tels que le European Neuroscience Institute Göttingen, le pôle d'excellence Mikroskopie im Nanometerbereich und Molekularphysiologie des Gehirns (CNMPB) et le Réseau Bernstein.

Le European Neuroscience Institute Göttingen (ENI) existe depuis l'année 2000 en tant que projet de coopération avec l'Université de Göttingen et l'Institut Max-Planck de médecine expérimentale de Göttingen. Il est consacré à la recherche expérimentale sur les fonctions et les maladies du système nerveux et vise à soutenir le traitement à long terme des maladies du système nerveux telles que la schizophrénie, la maladie de Parkinson ou la maladie d'Alzheimer.


Le pôle d'excellence CNMPB est une association de groupes de recherche de l'université de Göttingen, des instituts Max-Planck de chimie biophysique et de médecine expérimentale et du Centre allemand des primates. L'objectif du centre de recherche est de mieux comprendre les processus moléculaires et les interactions entre les cellules nerveuses afin d'améliorer et de développer à long terme des thérapies pour les maladies psychiatriques, neurologiques et neurodégénératives.

Le Réseau Bernstein de Göttingen a été ouvert en 2007 et est soutenu conjointement par l'Université Georg August, les Instituts Max-Planck de chimie biophysique et de dynamique et d'auto-organisation et le Centre allemand des primates. Les scientifiques étudient les bases neuronales des performances du cerveau sur la base de modèles mathématiques. Un autre objectif des chercheurs est d'appliquer des techniques innovantes dans le domaine de la robotique et des neuroprothèses.

International Max Planck Research Schools

Deux écoles internationales de recherche Max-Planck (IMPRS) ont été créées en 2000, en commun avec l'université de Göttingen, l'Institut Max-Planck de médecine expérimentale et le Centre allemand des primates : lIMPRS for Molecular Biology et lIMPRS for Neurosciences (avec la participation de l'Institut Max-Planck de dynamique et d'auto organisation et de l'ENI Göttingen). Un IMPRS est un programme de langue anglaise de type graduate school, qui est principalement destiné à attirer des doctorants étrangers. Le contact de l'IMPRS pour la biologie moléculaire est Reinhard Jahn, celui de l'IMPRS pour les neurosciences est Erwin Neher.

Depuis 2008, une troisième école supérieure est la IMPRS for Physics of Biological and Complex Systems. L'offre s'adresse aux jeunes scientifiques particulièrement qualifiés d'Allemagne et de l'étranger. Commençant par une licence (B.Sc.) ou un diplôme équivalent, les programmes mènent à une maîtrise de sciences (M.Sc.) en 18 mois et à un doctorat en 4 ans.

Notes et références
  1. « Prix Nobel 2014 » sur nobelprize.org.
  2. « Résumé des recherches de l'Institut Max Planck de chimie biophysique » .
  3. « Profil de l'Institut Max Planck de chimie biophysique ».
  4. « Daten & Fakten » sur le site de l'Institut.
  5. « Organisation ».
  6. « Departments and Research Groups ».
  7. Biomedical NMR Research GmbH.
  8. « Résonance magnétique » sur magnetic-resonance.org. Site web en anglais sur l'histoire de la résonance magnétique nucléaire.
  9. « Live connection to the beating heart » Site de la société Max Planck sur l'IRM en temps réel.

Bibliographie
  • « Max-Planck-Institut für physikalische Chemie / Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie (Karl-Friedrich-Bonhoeffer-Institut) (CPTS / BMS) », dans Eckart Henning et Marion Kazemi (éditeurs), Handbuch zur Institutsgeschichte der Kaiser-Wilhelm-/ Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften 1911–2011 – Daten und Quellen, vol. 1 : Institute und Forschungsstellen A–L, Berlin, (lire en ligne), p. 289–317 (Chronologie de l'Institut)

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