Jack Szostak

Biochimie

Partage le prix Nobel 2009 de médecine pour la découverte des télomères

"Il y avait quelque chose de complètement différent au sujet des extrémités d'ADN"

Bien qu'il a renoncé à sa citoyenneté canadienne pour devenir un Américain dans le milieu des années 1990, le biochimiste et généticien Jack Szostak était encore un Canadien quand il a exécuté les expériences séminales qui ont mené à lui gagnant le_ Prix Nobel de physiologie et de médecine en 2009.


C'était l'été de 1980, et Szostak - qui a grandi entre Ottawa et Montréal, et allé à l'Université McGill pour ses études de premier cycle - a vu une présentation qui allait changer sa carrière. Lors de la Conférence de recherche Gordon sur les acides nucléiques de cette année, Elizabeth Blackburn, de l'Université de Californie, Berkeley, a présenté quelques données intéressantes sur l'ADN d'une créature bizarre étang unicellulaire appelé Tetrahymena. L'organisme d'eau douce, Blackburn a déclaré aux participants de la réunion, contenait des milliers de chromosomes très courts avec des séquences d'ADN inhabituelles répétitives au niveau des extrémités appelées télomères qui ont agi comme les bouts de lacets, qui protegent l'ADN contre les dommages.
Szostak, 27 ans et un nouveau membre de la faculté à la Harvard Medical School de Boston, étudiait la réparation de l'ADN dans la levure de boulanger, et n'avait jamais rien vu de semblable conclusions de Blackburn dans les molécules d'ADN brisés, il regardait. "C'était incroyable pour moi parce que étaient les extrémités d'ADN qui n'ont tout simplement pas fait rien de ce que nous étudiions," se souvient-il. "ll y avait quelque chose de complètement différent d'eux." Donc, il a approché Blackburn lors de la réunion, et les deux ont convenu de faire équipe pour un projet inhabituel. Leur idée: prendre les bouts des chromosomes de Tetrahymena et de les transplanter dans de la levure pour voir si ils restes stables dans une autre organisme.

 

"Nous ne pensons pas vraiment qu'il y avait des chances de travailler parce Tetrahymena et la levure sont assez éloignés dans un sens évolutif," dit Szostak. "Mais nous avons pensé qu'il valait la peine d'essayer parce que si cela a fonctionnait cela voudrait dire que cette machine biochimique doivent être très très bien conservées."


Blackburn a envoyé Szostak une enveloppe dans par la poste contenant un fragment d'ADN des bouts de chromosomes de Tetrahymena. Szostak a attaché les télomères à un morceau d'ADN de levure qu'il avait converti en un étalement linéaire. Il a inséré la molécule d'ADN hybride dans les cellules vivantes de levure, et, à sa grande surprise, l'expérience a fonctionné. Les extrémités de la Tetrahymena en effet gardé l'ADN de levure intactes. "Ce fut une expérience assez dramatique", explique Szostak.

Cette découverte, publiée en 1982 dans la revue Cell, a conduit à un certain nombre d'expériences. En 1984, Szostak et Blackburn ont montré que la levure a ses propres télomères distinctes, et que les cellules de levure ont ajouté une séquence d'ADN unique sur les bouts de Tetrahymena transplantés. Cette constatation suggère qu'une enzyme construit des télomères - et, en effet, un an plus tard Carol Greider, a ce temps un étudiant diplômé dans le laboratoire de Blackburn, a isolé l'enzyme et l'a nommé télomérase. Szostak, Blackburn et Greider a remporté le prix Nobel en 2009 pour ce travail.

Szostak a travaillé sur les télomères pour encore quelques années , mais finalement a passé à autres choses. Aujourd'hui, il étudie l'origine de la vie sur Terre en essayant de construire des cellules artificielles en utilisant des produits chimiques dans le laboratoire. 

Le jeune scientifique ...

Szostak est né à Londres, en Angleterre au cours de la grand brouillard de 1952, mais il s'embarqua au Canada avec ses parents quand il était moins d'un ans. Il a grandi entre Ottawa et Montréal et fait ses études secondaires à Pierrefonds, au Québec où il a développé très tôt un intérêt pour la science. Ses premières expériences ont eu lieu dans son sous-sol où il a poussé un jardin hydroponique et bricolé avec un ensemble de chimie petite "J'ai fait sauter les choses sur une base périodique" se souvient-il


En 1968 Szostak a commencé des études de premier cycle à l'Université McGill avec l'intention de devenir un chimiste. Son premier travail dans un laboratoire consistait à aider un étudiant diplômé a purifier de du cholestérol de grands sacs de calculs biliaires pour la synthèse de composés organiques plus complexes appelés stérols. Mais "il n'a pas m'inciter à aller dans la chimie à ce moment-là" dit-il "donc j'ai fini par faire des choses qui étaient plus biologique." Il a passé un été au Laboratoire Jackson de Bar Harbor, Maine, analysant des hormones thyroïdiennes dans le différentes lignées de souris mutantes. Cependant, après un grand nombre de dissections de souris, Szostak vite rendu compte qu'il n'aimait pas travailler avec des modèles animaux

Retourné à l'Université McGill, Szostak a passé l'été prochain testant nouveau expériences en laboratoire pour un cours de physiologie végétale et pour sa thèse il a étudié les conditions environnementales qui déclenchent une espèce particulière de l'algue verte pour lancer reproduction sexuelle. Ce travail lui a valu sa première publication scientifique dans le Journal of phycologie en 1973

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