Typologie d'actualités : GT Physique statistique et computationnelle des systèmes biomoléculaires

Votre code vieux de dix ans, fonctionne-t-il encore ?

Les ordinateurs sont devenus des outils indispensables à la recherche scientifique, et les logiciels deviennent de plus en plus un médium pour exprimer des modèles et des méthodes scientifiques. Mais contrairement aux articles publiés dans les journaux scientifiques, qui sont archivés et restent accessibles pendant de nombreuses décennies, les logiciels sont fragiles et peuvent devenir inutilisables en quelques années.

Konrad Hinsen, chercheur au CBM, et Nicolas Rougier, informaticien à l'INRIA Bordeaux Sud-Ouest, ont
lancé un défi aux chercheurs : Pouvez-vous encore exécuter un code que vous avez publié il y a au moins dix ans ?

En réponse, la revue ReScience C, qu'ils ont fondée en 2015, a reçu 28 rapports de reproductibilité détaillés, qui ont été résumés par un journaliste dans Nature.

Une publication du professeur Kneller signalée dans « En direct des laboratoires de l’institut de Chimie »

Résumé de l’article :
Envoyer un flux de neutrons thermiques sur une molécule permet de sonder sa dynamique à l’échelle atomique en révélant les mouvements des atomes qui la composent ainsi que leur amplitude. A ce jour l’interprétation des spectres obtenus est balbutiante mais le professeur Gerald Kneller, responsable du groupe thématique "Physique statistique et computationnelle des systèmes biomoléculaires", vient de publier une nouvelle interprétation de ces spectres. Il y établit un lien entre cette description quantique et la description habituelle des spectres dans le cadre de la physique classique, qui traduit des positions dans le temps et l’espace.

Une nouvelle interprétation de spectres de diffusion de neutrons

L’article présente une nouvelle interprétation de spectres de diffusion de neutrons par des systèmes moléculaires qui a beaucoup en commun avec la théorie de Franck-Condon décrivant les transitions vibrationnnelles dans une molécule après absorption ou émission d’un photon. Ici les éléments clé sont les probabilités quantiques pour les
transitions entre les niveaux d’énergie du système étudié, qui sont induites par la diffusion d’un neutron. De cette manière, le concept fondamental de "paysages d’énergie", qui a été introduit par Hans Frauenfelder afin de décrire la dynamique interne de protéines en termes de "sauts" entre les minima de leur énergie (libre) interne, peut être intégré dans l’analyse des spectres de diffusion de neutrons par des systèmes complexes en général. La théorie donne aussi une interprétation physique intuitive des fonctions de corrélation de Van Hove dans le régime quantique, ainsi que de leur limite classique qui est habituellement considérée dans l’analyse de spectres quasiélastiques de neutrons provenant de protéines et d’autres systèmes moléculaires complexes.

Un article du professeur Gerald Kneller a été sélectionné pour figurer dans le “2016 JCP Editors’ Choice”

La collection "2016 JCP Editors’ Choice" contient 70 articles choisis comme étant les articles les plus novateurs et influents de 2016. Ils sont librement disponibles pour téléchargement jusqu'à fin 2017.

L’article développe une théorie de la diffusion quasiélastique de neutrons par des systèmes moléculaires complexes sur la base du comportement asymptotique du déplacement carré moyen des atomes d'hydrogène. La théorie décrit la dynamique stochastique interne des protéines par un minimum de paramètres et elle tient compte de la nature quantique des mouvements atomiques.