Médecin et biochimiste belge, Prix Nobel
de Médecine en 1974
Découverte
des lysosomes et des peroxysomes
Biographie
Christian
de Duve est né à Thames-Ditton
(Grande–Bretagne) le 2 octobre 1917. Après avoir
obtenu le grade de docteur en médecine à
l'Université de Louvain en 1941, il fréquenta
l'Institut médical Nobel de Stockholm où il
approfondit ses connaissances en biochimie avec Axel Hugo Theorell. On
le retrouva ensuite à l'Ecole de Médecine de la
Washington University à St Louis, aux Etats-Unis aux
côtés des époux Carl et Gerty Cori et de
Earl Wilbur Sutherland, s'intéressant au métabolisme
des sucres. Ses études postdoctorales furent ainsi enrichies
des enseignements de quatre futurs récipiendaires du Prix
Nobel. Les recherches qu'il poursuivit au cours de cette
période sur les propriétés de l'insuline et
du glucagon stimulèrent son intérêt pour
l'étude des enzymes impliqués dans le
métabolisme des hydrates de carbone.
De
retour à Louvain en 1948, il entama une série de
recherches qui, partant de problèmes d'enzymologie, le
conduisirent à utiliser et à perfectionner les
techniques de séparation des constituants cellulaires par
centrifugation mises au point par Albert Claude au Rockefeller
Institute for Medical Research à New York. Ses travaux ont
mené à l'identification d'abord biochimique, puis
morphologique de deux nouveaux organites cellulaires: les lysosomes et
les peroxysomes. Importantes pour notre compréhension de
l'organisation des cellules, ces recherches ont également
permis d'éclairer de nombreux problèmes
médicaux. Partageant son temps entre la Belgique et les
Etats-Unis, le Professeur de Duve s'est beaucoup
préoccupé des applications médicales des
nouvelles découvertes de la biologie cellulaire et
moléculaire. Depuis sa retraite, il s'est
intéressé particulièrement à
l'origine et à l'évolution de la vie.
Les lysosomes
Tout
a débuté peu avant Noël 1949 avec le
comportement étonnant d'un enzyme qui aurait dû
être là et qui n'y était pas. C'est ce qui a
conduit à la découverte des lysosomes.
La
phosphatase acide était tout à fait
indécelable dans un homogénat frais de foie de rat
après homogénéisation douce en
présence de saccharose 0,25 M. Mais lorsque cet
homogénat était ensuite congelé et
décongelé plusieurs fois, la phosphatase acide
apparaissait dans sa totalité. Cette observation s'expliquait
par la présence d'une membrane qui enveloppait l'enzyme et le
rendait invisible à son substrat. Cette membrane
était ensuite rompue lors des congélations. D'autre
part, après centrifugation, l'activité de la
phosphatase acide était distribuée pour 2/3 dans ce
qu'on appelait à ce moment les mitochondries (M) et pour 1/3
dans les microsomes (P), ce qui semblait indiquer qu'il existait une 3e
population de particules subcellulaires intermédiaires
Lysosomes (à gauche) et
péroxysome purifiés
|
Par
la suite l'équipe de de Duve a recherché si d'autres
enzymes présentaient ces comportement anormaux: latence ou
masquage des enzymes et sédimentation dans une fraction
intermédiaire appelée (L). 4 autres enzymes
tombèrent dans leurs filets, ce qui avec la phosphatase
formait un ensemble de 5 hydrolases acides. C'est cet ensemble
d'observations qui a mené au concept des lysosomes. C'est en
1965 que parut l'article qui permit d'identifier en microscopie
électronique les lysosomes en tant que particules denses
péricanaliculaires. Plus tard ces 2 types d'organites ont
été mis en évidence dans d'autres organes,
le rein, le cerveau... et dans d'autres organismes, le trypanosome...
Les peroxysomes
Cependant,
une autre enzyme, l'urate oxydase présente aussi dans la
fraction L, n'était pas masquée, n'était pas
soluble et n'était pas une hydrolase acide. D'où
l'idée d'un type de granules supplémentaire. Il
fallut 5 ans pour transformer cette hypothèse en
quasi-certitude
Ces
travaux ont donc dévoilé par des méthodes
biochimiques l'existence de deux organites de la cellule jusqu'alors
insoupçonnés.
Le saviez vous ?
Les
différentes étapes et outils qui permirent d'explorer
la cellule furent:
- L’homogénéisation
- La centrifugation
- La centrifugation différentielle
(basée sur la différence de taille des particules)
- La centrifugation en gradient de
densité (basée sur la différence de
densité des particules)
- La microscopie électronique
Oeuvres
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