Académie royale de Médecine de Belgique

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8 mars 2018. Albert Goldbeter – Marc Boutry: Les Prix Nobel de Chimie et de Physiologie/Médecine 2017

Le prix Nobel récompense annuellement des personnes qui ont apporté une contribution scientifique ou culturelle majeure. Ce cours décrira les contributions scientifiques des lauréats des prix Nobel 2017 en chimie et en physiologie/médecine.

Cryo-microscopie électronique : quand l’invisible devient visible
Instrument emblématique de la biologie, le microscope est né il y a plusieurs siècles. D’abord optique, il a permis d’observer des organismes unicellulaires comme des bactéries. Au 20ème siècle, le microscope devient électronique et, grâce à une résolution accrue, permet cette fois d’observer l’intérieur d’une cellule et d’identifier les organites. Plus récemment, deux avancées expérimentales, à savoir l’observation à une température de - 196°C et des logiciels informatiques sophistiqués d’analyse d’images, ont permis d’identifier la structure de grosses molécules telles que les protéines, rivalisant ainsi avec l’analyse structurale par cristallisation et diffraction aux rayons X. Ce cours replacera la cryo-microscopie électronique dans le contexte historique de la microscopie, précisera les contributions scientifiques de Jacques Dubochet, Joachim Frank et Richard Henderson qui leur ont valu le prix Nobel de chimie 2017 et terminera en montrant quelques exemples d’application en biologie et en médecine.

Les horloges circadiennes : au cœur des rythmes du vivant
La plupart des organismes vivants ont acquis au cours de l’évolution la capacité de s’adapter à la périodicité de l’environnement terrestre caractérisée par l’alternance du jour et de la nuit. Les rythmes circadiens, d’une période proche de 24 heures, contrôlent nombre de fonctions physiologiques majeures, dont le rythme veille-sommeil, mais leur mécanisme est longtemps resté une énigme. Les premiers progrès ont été effectués chez la mouche drosophile, organisme modèle en biologie du développement. C’est en 1971 que Konopka et Benzer ont montré l’existence d’une horloge circadienne contrôlant l’activité locomotrice chez la drosophile. Leur travail montra de plus qu’un gène, appelé  « Per » (pour  « période »), est impliqué dans l’origine du rythme circadien. Il a fallu une vingtaine d’années pour que Michael Rosbash et Jeff Hall d’une part, et Michael Young d’autre part, élucident le mécanisme moléculaire du rythme circadien et montrent qu’il est produit par des boucles de rétroaction négative impliquant l’auto-inhibition de l’expression de gènes de l’horloge. Leurs travaux ont également clarifié le mécanisme par lequel l’horloge circadienne est contrôlée par la lumière. L’exposé se terminera par un survol des avancées sur le mécanisme et la fonction des rythmes circadiens chez les mammifères.

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