Le prix Nobel de médecine 1968

By Susha Cheriyedath, M.Sc.Révision : Sally Robertson, B.Sc.

Le prix Nobel de médecine de 1968 a été décerné conjointement à Marshall W. Nirenberg, Har Gobind Khorana et Robert W. Holley. Ces scientifiques ont été reconnus « pour leur interprétation du code génétique et de sa fonction dans la synthèse des protéines »

Robert W. Holley est né dans l’Illinois, aux États-Unis. Lorsqu’il a reçu le prix Nobel, il était affilié à l’université Cornell, NY, USA. Marshall W. Nirenberg est né à New York, aux États-Unis. Il était affilié aux National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA, au moment où il a reçu le prix.

Har Gobind Khorana est né à Raipur, en Inde, et était affilié à l’Université du Wisconsin, Madison, WI, USA, au moment où il a reçu le prix. Les trois scientifiques ont été récompensés pour leurs travaux sur le code génétique et son importance dans le transfert de l’information de l’ADN aux protéines.

Le déchiffrage du code génétique

• Nirenberg et Khorana découvrent le « codon »

Vers 1960, les voies chimiques de base par lesquelles l’ADN donne des instructions à la synthèse des protéines avaient été établies. Cependant, le code génétique n’avait pas encore été déchiffré.

Marshall Nirenberg, Har Gobind Khorana et leurs collègues, ont été les premiers à déterminer le code génétique et à montrer comment les bases de l’acide nucléique, avec leur alphabet composé de A, U, G et C, déterminent la séquence des 20 différents acides aminés pendant la synthèse des protéines.

En 1961, Nirenberg, un biochimiste de l’Institut national des maladies arthritiques et métaboliques, a décrit le premier « triplet » de bases, un ensemble de trois nucléotides qui constituent un codon. Le triplet codait pour l’un des vingt acides aminés utilisés pour construire les protéines. Cette découverte révolutionnaire a conduit au déchiffrage de l’ensemble du code génétique au cours des cinq années suivantes.

Une série d’expériences en éprouvette a été menée par Nirenberg et le scientifique allemand Johann Matthaei. Ils ont ajouté des chaînes d’ARN ne contenant qu’une seule des 4 bases de l’ARN – A, G, U et C – à un « système sans cellule ». Des acides aminés marqués par radioactivité ont également été ajoutés à ce système.

Lorsqu’un ARN « poly-U » ne comportant que des bases d’uracile a été ajouté au système, les mesures radioactives ont indiqué la production de molécules de type protéique composées entièrement d’un seul acide aminé – la phénylalanine. Cela a conduit les chercheurs à conclure que le triplet de bases UUU dirige l’ajout de phénylalanine aux chaînes polypeptidiques en croissance.

Poursuivant cette technique, Nirenberg a procédé au déchiffrage de 35 triplets de bases en 1963 et de plus de 60 triplets en 1966, qui contenaient tous trois bases spécifiquement ordonnées. Comme il y avait un total de 4 bases dans l’ARN, il y avait 64 codons ou triplets possibles dans le code génétique.

Cela signifie que plus d’un codon pouvait coder pour un acide aminé, rendant ainsi le code redondant. Par exemple, les codons AAG et AAA codent pour la lysine. Finalement, on a découvert que trois des codons – UAG, UAA et UGA – étaient des codons STOP qui signalent la fin des chaînes d’acides aminés.

Har Gobind Khorana, un chercheur de l’université du Wisconsin, a étendu et adapté les travaux de Nirenberg. Il a imaginé des méthodes biochimiques pour produire un ARN synthétique avec des nucléotides spécifiquement localisés. Le premier de ces acides nucléiques était constitué d’une séquence répétée des deux nucléotides U et C, qui, après traduction, donnait une chaîne d’acides aminés composée de sérine et de leucine. L’ARN synthétique a été utilisé plus tard pour vérifier le reste du code génétique.

Robert holley et la structure des acides nucléiques

Robert Holley, de l’université Cornell, a découvert un type particulier d’acide nucléique, l’ARN de transfert (ARNt) et, en 1965, a déchiffré sa structure. C’était la première fois que la structure d’un acide nucléique biologiquement actif était établie. Il est apparu que l’ARNt était la molécule mystère que Crick avait proposée dix ans auparavant dans son « hypothèse de l’adaptateur ».

Sept ans après la description du premier codon du code génétique, Nirenberg, Khorana et Holley ont reçu le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 1968.

1. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1968/
2. http://www.nobelprize.org/educational/medicine/gene-code/history.html
3. http://www.genome.gov/25520300

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4. http://www.genomenewsnetwork.org/resources/timeline/1961_Nirenberg.php

Lectures complémentaires

• Tout le contenu sur l’ADN
• Qu’est-ce que l’ADN ?
• Propriétés de l’ADN
• Modifications chimiques de l’ADN
• Fonctions biologiques de l’ADN

.Susha Cheriyedath

Écrit par

Susha Cheriyedath

Susha a un baccalauréat en sciences (B.Sc.) en chimie et une maîtrise en sciences (M.Sc.) en biochimie de l’Université de Calicut, en Inde. Elle a toujours eu un vif intérêt pour la médecine et les sciences de la santé. Dans le cadre de sa maîtrise, elle s’est spécialisée en biochimie, en mettant l’accent sur la microbiologie, la physiologie, la biotechnologie et la nutrition. Pendant son temps libre, elle adore faire une tempête dans la cuisine avec ses expériences de pâtisserie super-messées.

Citations

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