Les recherches du biologiste moléculaire Sidney Altman (né en 1939) ont aidé à percer de nombreux mystères entourant l'acide désoxyribonucléique (ADN), le produit chimique au cœur des cellules de tous les organismes vivants qui contrôlent leur structure et leur fonction. Pour leur découverte – dans des études indépendantes – que l'acide ribonucléique (ARN) sert non seulement d'émetteur d'informations génétiques mais agit également comme un agent de changement dans les cellules vivantes, Altman et Thomas R. Cech en 1989 ont reçu le prix Nobel en Chimie.
La découverte par Altman de l'ARN catalytique a ébranlé les fondements mêmes des biosciences, modifiant leur principe central. Plus important encore, cela a eu un impact profond sur notre compréhension de la façon dont la vie sur terre a commencé et s'est développée. Les scientifiques ont su que le flux de l'information génétique de l'ADN à la protéine exige des enzymes et d'autres protéines. La découverte d'Altman a largement contribué à répondre à l'une des questions les plus déroutantes auxquelles sont confrontés les bioscientifiques qui ont longtemps cherché à déterminer quelle était la première biomolécule – ADN ou protéine? À la lumière des recherches d'Altman, il apparaît maintenant que les molécules d'ARN ont été les premières biomolécules à contenir à la fois l'information génétique et à jouer un rôle de biocatalyseurs. Sa découverte de l'ARN catalytique a également donné aux chercheurs en technologie génétique un nouvel outil ayant le potentiel de créer une nouvelle défense contre l'infection. En 1997, Altman a lui-même expérimenté une méthode pour combattre la résistance des bactéries aux antibiotiques en insérant des gènes artificiels dans les bactéries pour les rendre plus sensibles à l'ampicilline et au chloramphénicol, deux antibiotiques largement utilisés.
a montré un intérêt précoce dans la science
Altman est né le 8 mai 1939 à Montréal (Québec), le deuxième fils de parents immigrants pauvres. Son père, Victor, travaillait dans une épicerie du quartier Notre Dame de Grace, où Altman a grandi. Le sien
La mère, Ray Arlin, avait travaillé dans une usine de textile avant d'épouser Victor mais s'occupait de la maison et de ses enfants à l'époque où Sidney était né. Les parents d'Altman lui ont inculqué une appréciation de la valeur du travail acharné. Comme il l'a écrit dans son profil autobiographique sur le site Web du prix Nobel, «C'est d'eux que j'ai appris qu'un travail acharné dans un environnement stable pouvait rapporter des récompenses, même si ce n'était que dans des incréments infinitésimaux. Comme un garçon, il aimait le sport et l'écriture, mais son plus grand amour était la lecture. Lecteur avide comme un garçon, Altman possédait un large goût dans les livres, y compris des romans, des livres de sport, et des livres sur la science. Son premier intérêt pour la science a été suscité par deux événements, «le premier étant l'apparition de la bombe A», se souvient-il dans son profil autobiographique. «La mystique associée à la bombe, le rôle que les scientifiques y ont joué et son importance générale n'ont pas manqué d'impressionner même un enfant de six ans: environ sept ans plus tard, on m'a donné un livre sur le tableau périodique des éléments. Pour la première fois, j'ai vu l'élégance de la théorie scientifique et son pouvoir prédictif … [W] Alors que je grandissais, Einstein a été présenté comme un digne modèle pour un jeune garçon qui était bon dans ses études. fiction et stars du hockey sur glace et du baseball à mon panthéon. "
Après avoir obtenu son diplôme de l'école secondaire West Hill à Montréal, Altman s'est rendu aux États-Unis pour étudier la physique au Massachusetts Institute of Technology (MIT). Il avait d'abord prévu d'aller à l'Université McGill à Montréal, mais quand un ami du secondaire lui a suggéré de poser sa candidature ensemble pour participer au MIT, Altman a accepté. Comme il s'est avéré, Altman a été accepté, mais son ami ne l'était pas. Bien que
L'épicerie du père d'Altman avait prospéré pendant les années de lycée de Sidney, le ménage Altman s'inquiétait de leur capacité à faire face aux dépenses de la scolarité de Sidney au MIT. En plus de cela, Altman lui-même n'était pas vraiment sûr qu'il voulait aller au MIT. Cependant, après quelques semaines à son nouveau collège, tous les doutes qu'il a pu avoir ont été dissipés. Selon son profil dans Science.ca, Altman a trouvé qu'il aimait vivre loin de chez lui, et il était très impressionné par le calibre de ses camarades. Au cours de son dernier semestre au MIT, Altman a suivi un cours d'introduction à la biologie moléculaire, un sujet qui commençait à susciter beaucoup d'enthousiasme dans la communauté scientifique. Le cours a familiarisé Altman avec les acides nucléiques et la génétique moléculaire, jetant les bases de ses futures rencontres avec ces sujets. En 1960, il est diplômé du MIT et a travaillé pour les deux prochaines années comme assistant d'enseignement au Département de physique de l'Université de Columbia.
En 1962 Altman a déménagé à l'Université du Colorado Medical School pour travailler comme assistant de recherche sous Leonard S. Lerman et d'étudier la biologie moléculaire. En tant qu'assistant de Lerman, il a principalement travaillé sur la recherche sur la réplication du bactériophage T4, une substance qui infecte les cellules bactériennes de la même manière qu'un virus infecte les cellules humaines. En 1967, Altman a obtenu son doctorat. en biophysique de l'Université du Colorado et est allé travailler brièvement comme assistant de recherche en biologie moléculaire à l'Université Vanderbilt. Plus tard en 1967, il a reçu une bourse de la Fondation Damon Runyon Memorial pour la recherche sur le cancer qui lui a permis de travailler en tant que chercheur en biologie moléculaire à l'Université Harvard. Au cours des deux années suivantes, il a travaillé sous la direction de Matthew Meselson, biochimiste réputé, poursuivant ses recherches sur la structure génétique du bactériophage T4. En 1969, avec l'aide de Lerman, Altman obtint une bourse pour travailler au laboratoire de Cambridge, en Angleterre, de Sydney Brenner et du co-découvreur de l'ADN Francis Crick
.
Fait une découverte importante
C'est en travaillant au laboratoire Brenner et Crick qu'Altman a fait une découverte importante qui a aidé à jeter les bases de sa découverte ultérieure de l'ARN catalytique. Tout en travaillant sur des cellules mutantes avec un ARNt défectueux (transfert d'ARN), Altman a essayé une expérience pour voir s'il pouvait isoler un type spécial d'ARN appelé précurseur-ARN. Il prit une plaque de verre (sur laquelle une fine couche de gel avait été appliquée d'un côté) et y mit quelques gouttes de matériel préparé à partir des cellules mutantes. La plaque de verre a ensuite été placée dans un fort champ électrique. Selon le profil d'Altman à Science.ca, «cette technique, appelée électrophorèse, est une méthode standard pour séparer les composés chimiques, car le champ électrique fait que différents composés se déplacent à travers le gel à des vitesses différentes. Altman a ensuite attendu plusieurs heures et a déposé un film photographique sur le gel. «De minuscules quantités d'atomes traceurs radioactifs dans l'ARN émettent des rayons X qui laisseront des bandes caractéristiques sur le film», poursuit son profil à Science.ca. Lorsque le film a été amené dans la chambre noire à être développé, Altman savait en quelques minutes qu'il avait découvert le premier précurseur radiochimiquement pur à une molécule d'ARNt, la première étape sur la voie de la découverte de l'ARN catalytique.
Altman est resté une autre année au laboratoire de Brenner et Crick, avant de retourner aux États-Unis en 1971 pour accepter un poste de professeur adjoint au département de biologie de l'Université de Yale. Un an plus tard, il a épousé Ann Korner, avec qui il a eu deux enfants, Daniel et Leah. En 1975, Altman a été promu professeur associé à Yale. Trois ans plus tard, il a attiré une grande attention dans les milieux de la biologie moléculaire lorsqu'il a publié les résultats d'une expérience menée par l'un de ses étudiants diplômés. L'expérience a démontré que l'enzyme RNase P était au moins partiellement constituée d'ARN, ce qui signifiait que l'ARN jouait un rôle intégral dans l'activité de l'enzyme. Cette découverte contredit la croyance largement répandue parmi les biologistes moléculaires que les enzymes étaient constituées de protéines, pas d'acides nucléiques.
En 1980, Altman a été nommé professeur titulaire à Yale. Un an plus tard, Thomas Cech de l'Université du Colorado a indépendamment publié une étude avec des conclusions très similaires à celles d'Altman. Cech a rapporté que ses recherches avaient montré que l'ARN précurseur du protozoaire Tetrahymena était réduit à sa taille finale en tant qu'ARNt sans l'aide de protéines, suggérant que l'ARN précurseur catalysait cette transformation elle-même. Les résultats de Cech ont donné un poids considérable aux conclusions antérieures d'Altman sur le rôle de l'ARN dans l'activité de l'enzyme RNase P. Altman et Cech ont étayé leurs découvertes sur l'activité catalytique de la RNase P menée par Cecilia Guerrier-Takada, une collègue d'Altman's à Yale. Les études de Guerrier-Takada ont découvert la catalyse même dans les expériences de contrôle qui utilisaient la sous-unité ARN de la RNase P (l'ARN M1) mais qui ne contenait aucune protéine. Ses découvertes ont jeté les bases d'une découverte par Altman que l'ARN M1 a montré toutes les propriétés classiques d'un catalyseur, d'autant plus qu'il est resté inchangé par la réaction. Cette découverte par Altman a éliminé tout doute restant que l'ARN pourrait fonctionner comme une enzyme.
Prix Nobel de la découverte
En 1984, Altman, qui était maintenant président du département de biologie de Yale, est devenu un citoyen américain naturalisé, bien qu'il ait conservé sa citoyenneté canadienne. Un an plus tard, il a été nommé doyen du Yale College, un poste dans lequel il a servi pour les quatre prochaines années. En tant que doyen, il a aidé à gagner un rôle élargi pour l'éducation scientifique dans tous les cursus de Yale. Le couronnement de la carrière d'Altman dans la recherche scientifique est venu en 1989 quand lui et Thomas Cech ont reçu conjointement le prix Nobel de chimie pour leurs études indépendantes démontrant la capacité catalytique de l'ARN. Il est difficile de surestimer l'importance de leur découverte, qui a prouvé de façon concluante que les acides nucléiques étaient les éléments constitutifs de la vie, agissant à la fois comme des codes génétiques et des enzymes. Selon Notable Scientists: De 1900 à aujourd'hui, en présentant le prix à Altman et Cech, l'Académie Nobel a décrit leur découverte comme l'une des «deux découvertes les plus importantes et les plus remarquables dans les sciences biologiques dans le passé 40 ans », l'autre étant la découverte par Crick et James D. Watson de la structure en double hélice de l'ADN. Les découvertes d'Altman et Cech sur les propriétés catalytiques de l'ARN ont fourni aux généticiens une base solide pour la recherche d'applications médicales possibles. Il semble raisonnable de croire que si les enzymes ARN
peut couper des séquences supplémentaires d'ARNt à partir d'un brin d'ARNt précurseur, les professionnels de la santé pourraient éventuellement utiliser des enzymes ARN pour couper l'ARN infectieux du système génétique de quelqu'un infecté par une maladie virale.
Membre de l'Académie nationale des sciences, de l'American Society of Biological Chemists et de la Genetics Society of America, Altman a également reçu le prix Rosenstiel pour la recherche biomédicale fondamentale en 1989. En 1991, il a été sélectionné pour présenter la série de conférences DeVane à Yale sur le thème "Comprendre la vie au laboratoire". Dans une allocution de 1997 adressée aux étudiants de première année, publiée sur le site Web de l'Université Yale, le président de Yale, Richard C. Levin, a offert cette citation d'Altman sur les joies de la découverte: «Quand j'étais postdoctorant, Je travaillais depuis un an ou plus et quand j'ai vu le résultat, il y avait non seulement le sentiment de soulagement que j'éprouvais lorsque je cessais de me cogner la tête contre un mur, mais, plus important encore, je comprenais certains des résultats déroutants Le sentiment de grande satisfaction d'avoir résolu mon problème et illuminé les autres m'a permis de flotter pendant des semaines. "
Livres
Complete Marquis Qui est Qui, Marquis Who's Who, 2001.
Encyclopédie Britannica, Encyclopédie Britannica, Inc., 2003.
Newsmakers 1997, Numéro 4, Gale Research, 1997.
Scientifiques notables: De 1900 à nos jours, Gale Group, 2001.
Périodiques
Maclean's, 21 octobre 1991.
En ligne
"Découverte", Bureau des affaires publiques de Yale, http://www.yale.edu/opa/president/fresh_97.html (13 mai 2003).
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«Sid Altman, biologie moléculaire», Science.ca, http://www.science.ca/scientists/scientistprofile.php?pID = 3 (8 février 2003).
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"Sidney Altman: Prix Nobel de chimie, 1989," Hypothèse, http://www.hypothesis.it/nobel/eng/bio/altman.htm (8 février 2003).