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Nobel 2017 de médecine-physiologie : du moléculaire !

Actualités scientifiques - 3 octobre

Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash et Michael W. Young, © Nobel Media 2017/Niklas Elmehed.

Le Comité Nobel a décidé d’attribuer le prix Nobel de médecine ou physiologie aux trois chercheurs américains Jeffrey C. Hall (Université du Maine, Maine, ME), Michael Rosbash (Université Brandeis, Waltham, MA) et Michael W. Young (Université Rockefeller, New York, NY) pour « leurs découvertes sur les mécanismes moléculaires du cycle circadien ».

En 1729, Jean-Jacques d’Ortous de Mairan, astronome et mathématicien de son état, réalisa une expérience sur la sensitive démontrant l’existence d’un rythme circadien chez les plantes : les feuilles s’ouvraient vers le Soleil pendant la journée et se fermaient au crépuscule, mais ensuite, indépendamment de la lumière du jour, les feuilles continuaient à suivre leur oscillation quotidienne normale.

La notion d’horloge circadienne (ou nycthéméral pour les hellénistes…) endogène a émergé dans les années 1950, et c’est en 1971 que furent découvertes l’horloge centrale des mammifères (les noyaux suprachiasmatiques à la base de l’hypothalamus) et le premier gène d’horloge chez la drosophile baptisé period. En 1984, J.C. Hall et M. Rosbash montrent que lorsque le gène period est actif, l’ARNm de period est produit puis transporté vers le cytoplasme de la cellule et sert de matrice pour la production de protéine PER.

En 1994, M. Young découvre un deuxième gène d’horloge, timeless, codant pour la protéine TIM requise pour un rythme circadien normal. Il montre que lorsque TIM est lié à PER, les deux protéines entrent dans le noyau cellulaire où ils bloquent l’activité du gène period, fermant ainsi la boucle de retour inhibitrice. En 1998, il identifie un troisième gène, double-time, codant pour la protéine DBT qui retarde l’accumulation de la protéine PER, ce qui a permis de mieux comprendre comment une oscillation est ajustée pour correspondre plus étroitement à un cycle de 24 heures.

Les mêmes principes de l’horloge biologique de la drosophile s’appliquent aux cellules d’autres organismes multicellulaires, y compris les êtres humains. Avec une grande précision, notre horloge intérieure adapte notre physiologie aux phases radicalement différentes de la journée : l’horloge règle les fonctions critiques telles que le comportement, les niveaux d’hormones, le sommeil, la température corporelle et le métabolisme.

Pour en savoir plus :
www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2017/press.html