"Dans mes expériences, une boue s'est formée qui n'appartient à aucun type connu de protéine." C'est ce qu'a déclaré le biochimiste Johann Friedrich Miescher il y a 150 ans dans une lettre qui définit la recherche de tous les organismes vivants jusqu'à nos jours. Quelle mystérieuse macromolécule biochimique a-t-il découverte en premier ?
"Dans mes expériences avec des liquides faiblement alcalins", écrit Miescher en entier le 26 février 1869, "un sédiment s'est formé qui ne pouvait pas être dissous dans l'eau, l'acide acétique et l'acide chlorhydrique fortement dilué ou dans une solution saline, et qui ne n'appartiennent à aucun type connu de protéine. » Dans sa lettre à son oncle et professeur d'anatomie et de physiologie Wilhelm His, Miescher donne à la mystérieuse substance un nom qu'il a inventé :« nucléine ». Il les a trouvés dans les noyaux cellulaires. « Noyau » en latin, pluriel « noyaux », d'où.
Un siècle et demi plus tard, l'excitation se fait toujours entendre dans les nombreuses études et analyses que Ralf Dahm publie depuis 2008 dans diverses revues spécialisées respectées. Dahm, l'éminent expert de Miescher et directeur de l'Institut de biologie moléculaire (Johannes Gutenberg-Universität Mainz), déclare :« Sans avoir la moindre idée de la façon dont sa nucléine travaillait précisément, Miescher supposait déjà qu'elle jouait un rôle central dans le fonctionnement des cellules. Plus tard cette année-là, en décembre, dans une autre lettre à son oncle, il écrivit, entre autres, que de nouvelles recherches sur le fonctionnement de la nucléine pourrait bien conduire à une meilleure compréhension d'un certain nombre de processus pathologiques. Principalement pour les distinguer les uns des autres, en soulignant par exemple qu'une augmentation des substances nucléidiques il pensait qu'il s'agissait d'une phase préliminaire de la division cellulaire, comme cela se produit dans les tumeurs. »
À première vue, cela peut sembler être l'une des innombrables percées de l'histoire scientifique, mais c'est bien plus que cela. Le prodige scientifique Miescher - il n'avait que 25 ans - a été le premier chercheur à découvrir l'élément constitutif de tous les éléments constitutifs de la vie, et aujourd'hui tout le monde connaît sa nucléine sous un nom différent. Acide désoxyribonucléique, abrégé :ADN.
Qui était ce géant scientifique aujourd'hui largement oublié ?
Miescher (1844 -1895) est un descendant d'une dynastie scientifique dans la tradition des siècles précédents. En plus de son oncle, il y a aussi son père, qui s'appelle aussi Johann Friedrich et était professeur d'anatomie à l'université de la ville natale de Bâle. Parallèlement à un autre fil rouge dans le monde académique très limité et très exclusif du passé, sa carrière le mène devant une multitude de grands noms et de pionniers dans des universités prestigieuses. Un parcours qui le conduira pas à pas vers l'ADN.
A Göttingen, Miescher fait un temps son apprentissage chez le pionnier allemand de la chimie organique Friedrich Wöhler. Entre autres choses, il a prouvé qu'il n'y avait pas besoin d'une force de vie aussi insaisissable, disons divine, pour créer des composés organiques. Certains, a montré Wöhler, pourraient être créés in vitro par synthèse. Il absorbe Miescher dans l'air du temps scientifique dominant, tel que propagé par Louis Pasteur, le fondateur de la pathologie cellulaire Rudolf Virchow et le pionnier des maladies infectieuses Joseph Lister. Le fil conducteur les traverse et à cette époque la nouvelle idée de base dans leurs domaines :la cellule est la base de la vie.
Très précisément, cela deviendra le centre d'intérêt de la recherche de Miescher, y compris le sperme de saumon. Début à l'Université de Tübingen, sous les ailes de Felix Hoppe-Seyler, l'ancêtre de la biochimie et de la biologie moléculaire. "L'objectif principal de Miescher", déclare Ralf Dahm dans son étude standard Friedrich Miescher et la découverte de l'ADN (Biologie du développement) " découvrait le secret des éléments constitutifs de la vie. Il a choisi les globules blancs comme point de départ et a d'abord examiné les protéines qu'ils contiennent. Il y a eu encore pas mal d'essais et erreurs en regardant, et c'est ainsi qu'il est tombé sur cette substance inconnue. nucléine, donc.'
Nul ne peut se douter à l'époque qu'elle sera perçue plus tard comme une prochaine étape décisive, après deux précédentes percées quelques années plus tôt à peine. À cette époque, il n'y a pas plus de quatre ans que le « père de la génétique », Gregor Mendel, découvrit en 1865 qu'il existait des lois sur la transmission des caractéristiques héréditaires. Un an plus tard, Ernst Haeckel a proposé que les facteurs responsables de cela devaient être recherchés dans le noyau cellulaire.
Mais comment ou quoi, et surtout quels éléments précis en étaient responsables ? Mendel et Haeckel ne l'avaient pas découvert. Nucléine donc, ADN. Et pourtant, la découverte révolutionnaire de Miescher n'a d'abord pas été accueillie spontanément.
'Miecher', poursuit Dahm, 'a terminé sa première série d'expériences à l'automne 1869. Puis il a pensé qu'il était temps d'élargir ses horizons et a déménagé son domaine d'activité à l'Institut de physiologie alors très apprécié, à l'Université de van Leipzig. » Là, Miescher prépare la publication scientifique avec laquelle il veut révéler sa découverte au monde académique. Révélera, il en est fermement convaincu. Aussi parce que Felix Hoppe-Seyler en décidera, et n'a-t-il pas mené ses premières expériences sous sa direction et dans son laboratoire ? Donc ça devrait marcher. Mais les choses sont différentes.
Ralf Dahm :« Hoppe-Seyler était soudainement assez sceptique quant aux recherches de Miescher et a décidé de répéter les expériences lui-même. Un an plus tard seulement, il fut convaincu, puis il fallut attendre 1871 pour que le manuscrit de Miescher soit publié. Lié à une étude de Hoppe-Seyler lui-même dans laquelle il a largement confirmé les découvertes de Miescher.» Coïncidence et/ou sans intérêt personnel? Quoi qu'il en soit, Hoppe-Seyler indique déjà pourquoi les résultats de recherche de Miescher sont toujours aussi cruciaux aujourd'hui :"Pour la première fois, nous obtenons des informations sur la composition chimique d'une cellule et en particulier de son noyau."
"Miescher lui-même était déjà fermement convaincu de l'importance de sa découverte", poursuit Ralf Dahm. "Il a crié sur tous les toits qu'il avait découvert une substance tout aussi importante que la protéine et a conclu sa publication par :"Voici le chemin que j'ai parcouru sur la base du matériel à ma disposition. Mais je crois que les résultats rapportés, aussi fragmentaires soient-ils, sont suffisamment significatifs pour inviter d'autres, des chimistes en particulier, à approfondir leurs recherches. La connaissance de la relation entre les substances du noyau, les protéines et leurs produits de commutation les plus denses aidera pas à pas à lever le voile qui obscurcit encore les processus internes de croissance cellulaire. »
Et cela arrive. A partir de Miescher, toute une série d'étapes intermédiaires aboutit, entre autres, au décryptage de la structure de l'ADN (la double hélice) par James Watson et Francis Crick en 1953, le premier médicament basé sur la technologie de l'ADN recombinant (1982), la cartographie de l'ensemble du génome humain, etc. Mais pour le moment, l'appréciation de Miescher est loin de correspondre, souligne Ralf Dahm. Il a vécu et travaillé à une époque où les nouvelles découvertes et les concepts en général suscitaient un grand intérêt dans le monde scientifique. Mais sa découverte particulière de l'ADN a été largement sous-évaluée. Aujourd'hui, la structure moléculaire de la cellule est l'un des problèmes les plus fondamentaux, mais à l'époque, personne ne réalisait la grande importance des découvertes de Miescher. Il en fut ainsi jusque vers le milieu du XXe siècle. Miescher était déjà décédé depuis 50 ans et avait été largement oublié, et même aujourd'hui, il obtient rarement les crédits pour sa découverte."
Dahm nuance ce qui appartient en partie à Miescher lui-même. "C'était un scientifique passionné qui a volé pas mal de secrets dans l'ADN. Et cela malgré les technologies relativement primitives à sa disposition. Il avait l'instinct de voir les questions clés, puis de chercher la bonne façon d'y répondre. Mais d'un autre côté, il manquait manifestement de talent pour communiquer sur son travail. Pour le promouvoir, en quelque sorte. En plus de cela, il était un perfectionniste obsédé. Il a continué à faire ses expériences encore et encore, testant ses analyses encore et encore, puis doutant de les publier. Dans toute sa carrière - près de trois décennies en tout - il n'a publié que neuf articles, et seule une poignée de ses conférences ont été imprimées. »
Johann Friedrich Miescher est décédé à l'âge de 51 ans. Avant la publication posthume de son œuvre complète, son oncle Wilhelm His écrivait dans l'introduction :« L'appréciation de Miescher et de son œuvre ne diminuera pas. Au contraire, il continuera à grandir et ses découvertes et ses idées seront les germes d'un avenir fertile."
Qu'est-ce qu'on appelle.
