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Un chercheur californien explique sa passion pour l’illustration de la structure de microorganismes, qu’il peint à la main avec une précision exceptionnelle. De quoi attirer l’attention des grandes revues, mais aussi des scientifiques et amateurs d’art.

David Goodsell, biologiste structural de l’institut de recherche Scripps de San Diego, est mondialement connu pour ses peintures à la main représentant l’organisation des molécules qui composent les microorganismes qu’il observe. Il y a des chances que vous soyez déjà tombés sur l’un de ses travaux, certains de ces chefs-d’œuvre ayant fait la couverture de revues comme Science ou Cell.

Goodsell emploie les microscopes les plus puissants et modernes, comme le microscope électronique, pour observer dans les détails ce qu’il souhaite dessiner, ainsi que d’autres méthodes lui permettant d’obtenir davantage d’informations sur la structure des protéines, comme la cristallisation aux rayon X ou encore la spectroscopie à résonance magnétique nucléaire. Il utilise même le poids moléculaire pour déterminer à quelle échelle il doit dessiner certaines molécules lorsqu’il lui manque des données.

« Je suis d’abord un scientifique », déclare-t-il. « Je ne crée pas d’images éditoriales destinées à la vente de magazines. Je veux d’une manière ou d’une autre informer les scientifiques de l’état actuel des connaissances et leur donner une idée de ce à quoi cela ressemble ».

goodsell artiste

David Goodsell. Crédits : Jon Cohen

Il explique également que ses dessins sont dans le contexte de ce qui a été découvert au moment où il les a réalisés. « … C’est juste un instantané de quelque chose qui est intrinsèquement superdynamique. Chaque fois que je fais une peinture, le lendemain elle est obsolète, car il y a beaucoup plus de données disponibles ».

Ses premières expériences dans ce domaine datent du début des années 80, alors qu’il était formé en tant que cristallographe aux rayons X. Il passait son temps sur des programmes d’infographie destinés à l’époque à des jeux de simulation de vols aériens. Quelques années plus tard, il entre dans l’institut Scripps pour travailler avec le biologiste structural computationnel Arthur Olson, l’une des premières personnes à avoir effectuée des graphiques moléculaires.

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Représentation de la liaison d’anticorps (jaune) avec des glycoprotéines (violet) à la surface du VIH, dont l’enveloppe est dessinée en gris. Notez les nombreux détails ajoutés, comme la présence de plasma sanguin (brun) dans le milieu, et les différentes protéines à l’intérieur du virus. Crédits : David Goodsell

Cherchant à établir plus de liens biologiques avec les problèmes qu’il étudiait, il débuta des dessins à l’encre dans le début des années 90. « Je voulais reprendre contact avec la biologie, alors je me suis lancé un défi : pourrais-je dessiner une cellule avec tout ce qu’il faut au bon endroit, dans les détails ? ».

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Ses premières représentations furent la bactérie E.coli, qui faisait partie à l’époque des rares organismes pour lesquels il y avait suffisamment d’informations sur leur structure. Plus tard, il décida de réaliser ses dessins à l’aquarelle, une méthode qui ne lui était pas étrangère car elle lui avait été enseignée par son grand-père. Il pouvait à partir de ce moment permettre la distinction des diverses protéines en utilisant différentes couleurs, selon ses préférences.

« La plupart des illustrateurs moléculaires, des gens comme moi, le considèrent comme le père de notre domaine en matière de réflexion sur la visualisation moléculaire de manière scientifiquement exacte », déclare la biologiste cellulaire de l’Université de l’Utah, Janet Iwasa, qui avait travaillé avec lui pour des représentations du cycle du VIH. Pour elle, ses peintures à l’aquarelle paraissent plus « humaines » que les animations réalisées sur ordinateur.

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Un virus Zika (rose) en train de se lier à des récepteurs membranaires (vert) d’une cellule (intérieur en bleu) pour l’infecter. Crédits : David Goodsell

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Les progrès en technologie influencent la qualité des peintures de Goodsell, comme le microscope cryo-électronique, qui lui permet de dessiner de manière plus détaillée.

« Je travaille ici entre des atomes, des molécules et des cellules et il n’existe pas encore de méthodes expérimentales vraiment satisfaisantes pour voir ce niveau », déclare t-il. « J’aime beaucoup rendre visible ce domaine, qui n’est pas vraiment accessible. Mais quand la cryo-microscopie électronique atteindra ce niveau de détails, j’espère que ça ressemblera à ce que j’avais imaginé. Et cela mettra fin à mes activités. Bientôt nous n’aurons plus besoin de le faire ».

Mais au vu de sa passion, il y a peu de chances de le voir un jour jeter son matériel d’aquarelle. Peu importe les progrès en résolution au microscope, ce qui est fait à la main reste unique et conserve une part artistique.

Une vidéo dans laquelle il présente ses nombreux travaux :

Source : Sciencemag

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