SANGER FREDERICK (1918-2013)

Le Britannique Frederick Sanger est certainement un des biochimistes les plus brillants du xx^e siècle et l’un des très rares scientifiques à avoir reçu deux fois le prix Nobel dans la même discipline, à savoir la chimie.

Né le 13 août 1918 à Rendcombe (Gloucestershire), Frederick Sanger fait ses études à Cambridge, où il obtient en 1943 un doctorat de biochimie. De 1944 à 1951, il bénéficie d'une bourse de recherche, puis il intègre le Medical Research Council en 1951, et y restera jusqu'à son départ à la retraite en 1983.

En 1951, Sanger rejoint le laboratoire de biochimie de Charles Chibnail à Cambridge ; il y effectue des recherches sur les protéines et en particulier sur la détermination des séquences en acides aminés. Un des grands succès de Sanger aura été la détermination de la structure primaire de l'insuline (1955), qu'il réussit à couper en fragments polypeptidiques ensuite transformés par hydrolyse acide ou enzymatique en fragments peptidiques plus petits, qui sont identifiés. Sanger procède de proche en proche en utilisant un réactif qu'il a mis au point en 1944, le 1-fluoro-2,4-dinitrobenzène, connu depuis comme le « réactif de Sanger », qui réagit spécifiquement avec les groupements —NH₂ terminaux des aminoacides. Il s’agit ensuite d’éliminer chimiquement l’acide aminé terminal modifié chimiquement et de le caractériser par chromatographie sur papier, méthode disponible depuis 1944 grâce aux travaux de Archer John Porter Martin et Richard Laurence Millington Synge. L’opération est répétée plusieurs fois jusqu’à détermination de la séquence totale en acides aminés du peptide étudié. L'insuline, dont la masse moléculaire est 5 800, est constituée de 51 aminoacides répartis en deux chaînes reliées par deux groupements disulfures —S—S—, un autre motif disulfure reliant deux aminoacides d'une des deux chaînes. C'est en 1969 que Dorothy Mary Crowfoot Hodgkin déterminera par cristallographie la structure tridimensionnelle de l'insuline.

Si Vincent Du Vigneaud, prix Nobel de chimie 1955, a déterminé antérieurement la structure de l'oxytocyne, hormone peptidique de masse moléculaire peu élevée formée par l'enchaînement de huit aminoacides, le travail de Sanger a ouvert la voie à la détermination générale de la structure chimique des protéines, travail d’une importance essentielle en biologie ; jusqu’à ce qu’il tombe en désuétude, avec la détermination des séquences d’acides aminés des protéines par lecture de la séquence de l’ADN des gènes qui codent pour ces dernières.

Après son installation en 1962 dans le laboratoire de biologie moléculaire que le Medical Research Council vient d’installer à Cambridge, Sanger va développer une méthode de détermination des séquences des bases nucléotidiques dans l’ADN. Il met au point des méthodes plus simples que celles de clivage chimique de l’ADN en fragments qui prévalaient jusque-là, lui permettant de travailler plus rapidement et sur de plus petites quantités de produit. La détermination de la séquence de l'ADN, qui nécessita l’élaboration de techniques additionnelles, est le point culminant de ces recherches pour lesquelles Sanger, qui avait déjà reçu le prix Nobel de chimie en 1958 pour son travail sur l'insuline, reçoit à nouveau, avec les Américains Paul Berg et Walter Gilbert, cette distinction en 1980 pour sa contribution à la détermination de la séquence des bases nucléotidiques dans les acides nucléiques. La méthode de séquençage de l’ADN dite de Sanger a permis une accélération considérable de la détermination des longues séquences d’ADN, encore amplifiée par l’usage de séquenceurs automatiques. L’importance de cette technique particulière explique pourquoi le centre de séquençage de l’ADN créé par le Wellcome Trust, à Cambridge, en 1993, a reçu[...]