SVEDBERG THEODOR (1884-1971)

Theodor Svedberg est un physico-chimiste né à Valbo, en Suède, le 30 août 1884. Brillant étudiant en physique et en chimie, il rejoint en 1904 l’université d’Uppsala, pour y étudier des substances appelées colloïdes. À cette époque, ces dernières sont alors connues pour être des protéines associées aux activités enzymatiques, mais il reste encore à savoir si les diverses protéines et enzymes sont des formes variées d’un unique colloïde ou des molécules distinctes les unes des autres. Svedberg cherche à les distinguer au moyen d’un ultramicroscope. En 1907, il soutient à Uppsala une thèse de doctorat concernant l'étude de ces structures colloïdales, qui va constituer le grand sujet de son activité scientifique future.

En 1912, après un séjour postdoctoral en Allemagne, il est nommé professeur dans la première chaire de chimie physique créée en Suède, à Uppsala, où il fera toute sa carrière. Il s'intéresse au mouvement brownien qui entraîne des chocs incessants des particules colloïdales avec les molécules d'eau, ce qui empêche les particules colloïdales de sédimenter. Pendant son stage postdoctoral en Allemagne, il a acquis la certitude que ces colloïdes présentent une grande diversité de taille et le reste de sa carrière va porter sur la séparation, en fonction de leur taille, des particules colloïdales. Pour ce faire, Svedberg se tourne alors vers les techniques de centrifugation qui servent déjà à séparer la crème du lait ou le plasma des éléments figurés du sang. Cependant, la très petite taille des particules colloïdales impose de mettre en œuvre des effets de centrifugation beaucoup plus importants.

C'est en 1923, au cours d’un séjour à l’université du Wisconsin à Madison, que Svedberg met au point une ultracentrifugeuse qui, après quelques années de perfectionnement, lui permet d'obtenir une force centrifuge 100 000 fois plus élevée que la force de gravitation terrestre. Le rotor tourne dans le vide et sous température contrôlée. La manipulation est dangereuse : un déséquilibre se traduit par la rupture de l’axe qui projette le rotor dans la pièce. Svedberg peut ainsi réaliser la sédimentation de différents colloïdes. En peu d’années, il démontre qu’une protéine colloïdale purifiée comme l’hémoglobine est monodisperse et constitue donc une entité définie. La détermination de la vitesse avec laquelle un colloïde se déplace dans le champ de gravité (vitesse de sédimentation) lui permet de calculer la taille des particules. En 1926, Svedberg applique la technique de l’ultracentrifugation à l'étude de mélanges de protéines. Ces macromolécules biologiques appartiennent par leur taille au domaine colloïdal, et Svedberg peut ainsi obtenir, à partir des vitesses de sédimentation, la valeur approximative des masses molaires de très nombreuses d'entre elles.

Svedberg reçoit le prix Nobel de chimie en 1926. Il persévère dans l’amélioration de sa technique. L’ultracentrifugation se révèle très vite un outil extrêmement fécond dans les laboratoires de biochimie pour déterminer les masses molaires des polymères synthétiques. L’ultracentrifugation différentielle permet la séparation de protéines, d’ADN, l’isolement d’édifices macromoléculaires complexes comme des ribosomes, des organites, comme des mitochondries, et jusqu’à des isotopes de l’uranium. Dans ce dernier cas, les accélérations atteintes dans les ultracentrifugeuses sont de l’ordre de plusieurs centaines de milliers de fois l’accélération terrestre. Le nom de Svedberg, d’abréviation « S », a été donné à l’unité de vitesse de sédimentation des macromolécules.

Svedberg meurt à Kopparberg, en Suède, le 25 février 1971.

— Georges BRAM

— Universalis