NIRENBERG MARSHALL WARREN (1927-2010)

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Marshall W. Nirenberg est un biochimiste américain né le 10 avril 1927 à New York. Formé dans les universités de Floride (1952) et du Michigan (1957), il s'intéresse d'abord à la biochimie des sucres, puis à la biosynthèse des protéines quand il entre comme chercheur au National Institute of Health et y dirige la section de biochimie génétique à partir de 1962. Il reçoit le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1968 avec H. G. Khorana et R. W. Holley pour « leur découverte du code génétique et son implication dans la biosynthèse des protéines ».

Marshall Nirenberg

Photographie : Marshall Nirenberg

Assis à son bureau du National Institutes of Health, le biochimiste américain Marshall Nirenberg fait face à un tableau noir surchargé de formules chimiques et devant les modèles moléculaires dont il se servait au moment de l'élucidation du code génétique, au début des années 1960. 

Crédits : Courtesy of the National Institutes of Health

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Le concept « un gène-une enzyme » énoncé vingt ans plus tôt par Tatum et Beadle (Prix Nobel de physiologie ou médecine en 1958) pose la question de la correspondance entre la séquence de l'ADN (acide désoxyribonucléique), support moléculaire de l'information génétique, et la séquence en acides aminés des protéines. Plus précisément, comment les quatre bases azotées de l'ADN peuvent-elles coder à la fois la nature de l'acide aminé parmi les vingt existants, et leur localisation dans une protéine ? Des considérations mathématiques laissent penser qu'un triplet de bases serait plus que suffisant pour définir un acide aminé. Peu avant, le rôle des ARN messagers (ARNm), comme intermédiaire chimique entre l'ADN et les protéines, avait été établi : en effet, ils sont indispensables à la production de protéines et copiés sur l'ADN. Pour élucider le code porté par les ARNm, Nirenberg et H. Matthaei eurent l'idée de synthétiser de courts ARN (polyribonucléotides) de séquence connue et de les faire traduire en protéines dans des solutions contenant tous les ingrédients réactionnels nécessaires mais un seul type d'acide aminé radioactif, les dix-neuf autres étant non marqués (1959). En 1961, ils annoncent au congrès de génétique de Moscou (c'est la période de rupture d'avec la période lyssenkiste en URSS) leurs résultats spectaculaires qui montrent qu'un polyribonucléotide composé uniquement d'uridine comme base azotée code pour un peptide constitué seulement de phénylalanine : le triplet UUU code donc pour l'acide aminé phénylalanine. La composition en bases de chaque codon d'acide aminé est établie quelques mois après mais, comme le montre Nirenberg, le code est plus précis et chaque triplet a une polarité définie, un sens de lecture : GUU n'est pas équivalent à UUG, le premier codant pour la valine et le second pour la leucine. Élaborant une technique biochimique nouvelle plus directe, le « test de fixation », Nirenberg déduit la séquence de chaque triplet et élucide le code génétique de tous les acides aminés. Il produit alors en 1965 la fameuse carte du code génétique qui établit les correspondances entre triplets et acides aminés ainsi qu'entre triplets et ponctuation (début et arrêt de la synthèse des protéines). Ces résultats sont confirmés par Khorana à l'aide de messagers polyribonucléotidiques plus sophistiqués contenant notamment des séquences répétées. C'est l'ensemble de ce travail qui est récompensé par le prix Nobel en 1968. Comme nombre des biologistes moléculaires de la grande période de cette discipline (S. Brenner vers le nématode, F. Jacob vers la souris, etc.), Nirenberg se tourne alors vers la physiologie des organismes supérieurs et ne se cantonne plus à l'étude du colibacille, sur lequel les études sur le code génétique avaient été menées. Nirenberg travaillera ainsi sur la physiologie du système nerveux et sur la génétique de la mise en place du système nerveux chez la drosophile.

Marshall W. Nirenberg

Photographie : Marshall W. Nirenberg

Marshall W. Nirenberg (1927-2010) est un biochimiste et généticien américain. Il reçoit le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1968 pour ses travaux sur l'élucidation du code génétique. Il est représenté ici remplissant des tubes Eppendorf avec une micropipette, sur fond d'embryon... 

Crédits : Richard T. Nowitz/ The Image Bank/ Getty images

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Marshall Nirenberg décède le 15 janvier 2010.

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Samya OTHMAN, « NIRENBERG MARSHALL WARREN - (1927-2010) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 11 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/marshall-warren-nirenberg/