Lorsque James Michael Creeth a fini d'ajouter de l'acide à l'échantillon d'ADN prélevé sur le thymus d'un veau, il ne faisait pas que terminer les expériences qui lui vaudraient son doctorat. Il ouvrait la voie à une découverte qui allait changer le monde.

Les scientifiques James Watson et Francis Crick ont ​​été les premiers à déterminer la structure de l'ADN, et Rosalind Franklin et Maurice Wilkins sont souvent crédités pour avoir capturé les images de la molécule qui a rendu cela possible. Mais plusieurs autres scientifiques qui ont joué un rôle central dans l'une des découvertes scientifiques les plus importantes du siècle sont beaucoup moins connus – et méritent d'être célébrés.

A l'automne 1947, Creeth et ses directeurs de thèse ont publié le troisième des trois articles de chercheurs de ce qui est devenu l'Université de Nottingham, qui a complété les preuves nécessaires pour montrer comment la molécule d'ADN est maintenue ensemble. En prouvant que l'ADN contenait la colle moléculaire connue sous le nom de liaisons hydrogène, ils ont permis à Watson et Crick de déterminer que la molécule doit prendre la forme de deux brins maintenus ensemble dans une structure à double hélice. Cette découverte, six ans après le travail de Creeth, permis la création de la science génétique telle que nous la connaissons aujourd'hui.

Creeth a même produit son propre modèle approximatif pour l'ADN, formé de deux chaînes maintenues ensemble par les liens entre ses blocs de construction - pas trop différents de la structure réelle. Malheureusement, ses découvertes semblent avoir manqué le radar de presque tout le monde. Alors 70 ans plus tard, Nottingham a célébré la découverte des liaisons hydrogène dans l'ADN avec une conférence spéciale tenue dans le bâtiment où la découverte a été faite et une plaque dédiée à l'entrée.

Mystère de l'ADN

Creeth est né en 1924 et a fait ses études au lycée local du comté de Northampton. Il est resté dans les East Midlands en Angleterre pour étudier la chimie à ce qui était alors l'University College de Nottingham, et après l'obtention du diplôme a entrepris son doctorat sous les chimistes J. Masson Gulland et Denis O. "Doj" Jordan, qui a aidé Creeth à parvenir à ses conclusions révolutionnaires.

À cette époque, l'ADN suscitait un intérêt croissant parce que les scientifiques soupçonnaient qu'il pouvait s'agir de la substance associée aux gènes ou à l'hérédité. La recherche avait montré qu'il était fabriqué à partir de sections connues sous le nom de nucléotides. Chacun contenait un résidu de sucre connu sous le nom de désoxyribose, une molécule du groupe phosphate et l'un des quatre types différents de molécules du groupe azoté ou « bases » :la thymine (T), cytosine (C), l'adénine (A) et la guanine (G).

Mais comment la molécule d'ADN a été construite et maintenue ensemble, et comment il a enregistré nos gènes est resté un mystère. Certains scientifiques pensaient même (à tort) qu'il pouvait prendre la forme d'une boule. S'ils pouvaient déterminer sa structure exacte, ils pourraient être capables de révéler les secrets du code génétique.

Les camarades de Creeth, C.J. Threlfall et H.F.W. Taylor avait déjà fait des percées. Threlfall avait trouvé comment purifier un échantillon d'ADN afin qu'il puisse être examiné à la recherche d'indices sur la structure. Gulland, Jordan et Taylor ont ensuite étudié l'ADN purifié à l'aide d'un processus appelé titrage électrométrique pour suivre l'évolution de son pH au fur et à mesure qu'ils ajoutaient de l'acide ou de l'alcali.

Quand ils n'ont pas obtenu les résultats qu'ils attendaient, ils pensaient que cela pouvait être causé par la présence dans la structure de l'ADN de liaisons hydrogène. Ceux-ci se produisent lorsque les atomes d'hydrogène partagent des électrons avec certains autres atomes, notamment l'oxygène et l'azote, et peut affecter la forme globale de la molécule.

L'étape finale et définitive a été faite dans une expérience par Creeth en utilisant une technique connue sous le nom de viscosimétrie. Cela fournit une mesure de la taille de la molécule d'ADN en solution et comment la taille peut changer.

Lorsqu'un acide fort ou un alcali a été ajouté à la solution, sa "viscosité" ou épaisseur (résistance à l'écoulement) a chuté de façon spectaculaire, ce qui indique la présence de liaisons hydrogène. Creeth, Gulland et Jordan ont conclu que les liaisons hydrogène rejoignaient les bases des nucléotides voisins.

L'acide ou l'alcali a rompu de manière irréversible ces liaisons pour décomposer la molécule d'ADN en unités plus petites et rendre la solution beaucoup plus fluide. Bien que Creeth et ses superviseurs n'aient jamais vraiment réussi à franchir la dernière étape pour déterminer la structure exacte de l'ADN, ils ont réussi à montrer que les liaisons hydrogène doivent être une partie importante de la molécule.

Ajustement parfait

Dans sa thèse de doctorat de 1947, Creeth a correctement prédit que la molécule d'ADN comprenait deux chaînes, chacun avec un squelette phosphate-sucre à l'extérieur et des bases à liaison hydrogène à l'intérieur. Cette structure à deux chaînes s'est avérée plus tard parfaitement adaptée à la fonction biologique de l'ADN. Les liaisons hydrogène étaient suffisamment fortes pour maintenir les chaînes complémentaires ensemble mais suffisamment faibles pour qu'elles puissent être séparées et lues ou copiées comme des instructions génétiques, qui est la base de la façon dont les cellules se divisent et dont les gènes sont transmis.

Peu de temps après la découverte, cependant, l'équipe s'est dispersée. Gulland est décédé tragiquement dans un accident de train peu de temps après, et Jordan a déménagé à l'Université d'Adélaïde via Princeton. Il a fallu Crick et Watson pour déterminer la structure précise, dans lequel les liaisons hydrogène forcent les chaînes dans un arrangement à double hélice torsadée.

Alors que les trois scientifiques de Nottingham n'ont jamais fait les connexions finales, leur travail était vital pour rendre possible l'une des découvertes les plus influentes de la science moderne. Dans les propres mots de Creeth, rétrospective de sa retraite :« Avec le recul, on nous avait donné non seulement un aperçu, mais une bonne vue de ce lien particulier qui n'est rien de moins que la clé de la vie sur cette planète."

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.