Vibrations et relaxations dans les molécules biologiques. Apports de la diffusion incohérente inélastique de neutrons

Abstract
Le présent document ne se veut pas un article de revue mais plutôt un élément d'initiation à une technique encore marginale en Biologie. Le lecteur est supposé être un non spécialiste de la diffusion de neutrons poursuivant une thématique à connotation biologique ou biophysique mettant en jeu des phénomènes dynamiques.

En raison de la forte section de diffusion incohérente de l'atome d'hydrogène et de l'abondance de cet élément dans les protéines, la diffusion incohérente inélastique de neutrons est une technique irremplaçable pour sonder la dynamique interne des macromolécules biologiques. Après un rappel succinct des éléments théoriques de base, nous décrivons le fonctionnement de différents types de spectromètres inélastiques par temps de vol sur source continue ou pulsée et discutons leurs mérites respectifs.

Les deux alternatives utilisées pour décrire la dynamique des protéines sont abordées: (i)l'une en termes de physique statistique, issue de la physique des verres, (ii) la seconde est une interprétation mécanistique. Nous montrons dans ce cas, comment mettre à profit les complémentarités de domaines en vecteur de diffusion et de résolution en énergie de différents spectromètres inélastiques de neutrons (temps de vol, backscattering et spin-écho) pour accéder, à l'aide d'un modèle physique simple, à la dynamique des protéines sur une échelle de temps allant d'une fraction de picoseconde à quelques nanosecondes.