La biologie moléculaire est née dans les années 1940 avec l'objectif de comprendre l'activité biologique à l'échelle moléculaire. Depuis la découverte de la double hélice de l'ADN, la biologie structurale cherche principalement à déterminer la structure atomique précise des molécules. Cependant, les techniques classiques à haute résolution comme la cryo-microscopie électronique ou la cristallographie aux rayons X ne fournissent que des instantanés statiques. Bien que la résonance magnétique nucléaire et les simulations informatiques intègrent la dimension dynamique, aucune méthode expérimentale ne permet d'observer directement une structure moléculaire unique isolée.
Le défi actuel majeur de la discipline consiste donc à lier précisément la dynamique structurale à la fonction biologique. Pour y parvenir, la biologie structurale intégrée combine désormais plusieurs approches expérimentales, des données chimiques et des outils informatiques. Dans ce contexte, la microscopie à force atomique à grande vitesse se distingue en permettant la visualisation directe et temporelle du mouvement des macromolécules. Néanmoins, le lien entre la topographie obtenue par cette microscopie dynamique et les structures atomiques sous-jacentes reste encore à exploiter.
Ce projet de recherche vise donc à utiliser le pipeline informatique nommé AFM-Assembly pour traduire les données dynamiques de la microscopie en informations structurelles. Le travail consistera à adapter et optimiser cet ensemble d'algorithmes, déjà validé sur des images statiques, pour traiter de grands ensembles de données dynamiques. Le candidat sélectionné aura pour mission de modifier le code de ce pipeline fonctionnant sous Linux, ce qui requiert des bases en programmation Shell et C. Enfin, l'étude s'appuiera sur des ordinateurs performants ainsi que sur des données expérimentales déjà disponibles ou acquises en collaboration avec des spécialistes de Marseille.