Décés de L'astrophysicien Andrew Lange et du biochimiste Marshall Warren Nirenberg

L'astrophysicien américain Andrew Lange, du California Institute of Technology (Caltech), a mis fin à ses jours, vendredi 22 janvier, à l'âge de 52 ans. Son nom restera attaché à l'une des observations astronomiques les plus fécondes de ces dernières décennies, qui a notamment permis de déduire que nous vivons dans un univers "plat", régi par les règles toutes simples de la géométrie euclidienne telle que nous l'apprenons à l'école.

Cette observation a été rendue possible, en 1998, par le ballon Boomerang, dont Andrew Lange était le coresponsable avec l'Italien Paolo de Bernardis. Pendant dix jours, ce ballon avait tournoyé, avec sa nacelle pleine de détecteurs ultrasensibles, à 40 kilomètres d'altitude au-dessus de l'Antarctique. But : prendre la mesure la plus précise possible des fluctuations du rayonnement cosmologique de fond (RCF), soit le flot de radiations, refroidies à - 270 °C, qui portent le souvenir de notre Univers tel qu'il existait 300 000 ans après le big-bang. Un premier satellite, COBE, avait réussi à saisir une image de ce rayonnement fossile, mais elle était floue.

Publiées en 2000, les mesures de Boomerang sur une toute petite partie du ciel, étaient, elles, si précises qu'elles permirent de répondre à l'une des plus lancinantes questions des cosmologistes, sur la forme de notre Univers, et d'affiner le tri entre nombre de leurs théories sur l'évolution du cosmos. La quantité de matière qui apparaissait sur l'image granuleuse, prise par les détecteurs mis au point par Andrew Lange, permettait de déduire que notre Univers n'est ni sphérique ni en forme de selle à cheval, mais tout bonnement plat : conformément à la géométrie d'Euclide, deux droites parallèles ne peuvent jamais s'y rejoindre. Cette caractéristique signifie que le cosmos est en expansion perpétuelle et qu'il n'est donc pas menacé par un effondrement sur lui-même.

Cette observation cruciale fut confirmée par un autre ballon-sonde, Maxima, auquel Andrew Lange avait aussi été associé, puis par le satellite américain WMAP, à l'échelle du Ciel entier. Son analyse conforta également la théorie de l'inflation, qui avance que l'Univers a subi une formidable accélération de son expansion durant ses tout premiers instants après le big-bang.

Elle appuya également les mesures qui permettent de conclure que l'expansion du cosmos est actuellement en accélération, sous l'effet d'une énergie noire, encore totalement inconnue, qui entre pour 70 % dans sa composition totale.

Les résultats de Boomerang ont contribué à faire d'Andrew Lange "l'un des très grands noms de la cosmologie observationnelle", selon François Bouchet, de l'Institut d'astrophysique de Paris, coresponsable de la sonde européenne Planck qui est en train de cartographier à son tour, de manière beaucoup plus précise, le RCF. Les détecteurs de l'un des deux instruments de mesure de Planck ont d'ailleurs été conçus par l'équipe d'Andrew Lange, partie prenante de l'expérience européenne.

Diplômé de Princeton, passé par Berkeley avant de rejoindre Caltech en 1994, Andrew Lange avait pris la tête de la division de physique, de mathématiques et d'astronomie de la prestigieuse université de Pasadena (Californie) en 2008, avant de renoncer, très récemment, à ce poste.

Marshall Warren Nirenberg

Colauréat du prix Nobel de médecine en 1968 pour avoir, le premier, "craqué" le code génétique, le biochimiste américain Marshall Warren Nirenberg est mort d'un cancer, vendredi 15 janvier, à New York, à l'âge de 82 ans. Celui que Francis Collins, directeur des Instituts nationaux de la santé (NIH) américains a qualifié de "l'un des grands titans de la science" est l'auteur d'une découverte capitale : il a compris comment l'information génétique contenue dans l'ADN est convertie pour permettre aux cellules de fabriquer des protéines.
Pour le généticien Axel Kahn, président de l'université René Descartes-Paris V, "il y eut trois moments fondamentaux dans l'histoire de la génétique moléculaire : 1945, quand Oswald Avery démontra que l'ADN était le support de l'hérédité, une découverte extraordinaire qui ne lui aura pourtant pas valu le Nobel ; 1953, lorsque James Watson et Francis Crick élucidèrent la structure en double hélice de l'ADN, ce qui permit de comprendre comment l'ADN s'y prenait pour être le support de l'hérédité ; enfin, 1961, avec la réponse de Nirenberg à la question restante : comment passe-t-on de la structure de l'ADN à la structure des protéines ?".

Après des études de zoologie, Marshall Nirenberg obtint un doctorat en biochimie, en 1957, à l'université d'Ann Arbor (Michigan, Etats-Unis). Il poursuivit sa formation postdoctorale aux NIH. A partir de 1959, il s'intéressa aux relations entre l'ADN, l'ARN, qui transporte l'information génétique de l'ADN pour la synthèse des protéines, et les protéines. Dans ses carnets de chercheur, il notait à l'époque : "Il n'y aurait pas besoin de pousser très loin la synthèse de polynucléotides (de synthétiser de longues chaînes d'ARN) pour résoudre le problème du code. On pourrait craquer le code de la vie !"

Aux Etats-Unis, à Cambridge (Royaume-Uni) ou à l'Institut Pasteur de Paris, différents groupes de chercheurs étaient à l'oeuvre pour résoudre un mystère. Les protéines sont constituées d'une chaîne d'acides aminés. Mais, comment la cellule sait-elle quels acides aminés incorporer et dans quel ordre, en fonction du code génétique contenu dans l'ARN ?

Dans leur laboratoire, au septième étage du bâtiment 10 du NIH à Betthesda (Maryland), Nirenberg et un postdoctorant allemand, Heinrich Matthaei, conduisent leurs expériences. Ils écrasent dans un mortier des cellules de la bactérie Escherichia coli pour libérer leur contenu, puis introduisent un acide aminé différent dans vingt tubes à essai où se trouve le contenu bactérien. L'idée était de déterminer quel acide aminé serait incorporé dans la chaîne protéique lorsque l'on mettrait dans chaque tube un même type d'ARN synthétique.

Le samedi 27 mai 1961, à trois heures du matin, Heinrich Matthaei ajoute dans chaque tube un ARN constitué exclusivement par la répétition de la même base, l'uracile (U). Le marquage radioactif montre que le tube qui réagit est celui où se trouve l'acide aminé appelé phénylalanine. Marshall Nirenberg et son étudiant avaient entrouvert la porte : le code U-U-U correspondait à la phénylalanine.

En août 1961, plusieurs milliers de chercheurs se pressent à Moscou, où se tient le 5e congrès international de biochimie. Marshall Nirenberg présente ses résultats devant un groupe clairsemé de congressistes. Parmi eux, Francis Crick, qui comprend immédiatement l'importance de ce qu'il vient d'entendre et persuade les organisateurs d'offrir une tribune plus vaste à Marshall Nirenberg. Ce dernier effectua de nouveau sa présentation face à plus d'un millier de chercheurs.
"Nous parvenons à la fin d'une ère de la biologie moléculaire. Si la structure de l'ADN représentait la fin du commencement, la découverte de Nirenberg et Matthaei constitue le commencement de la fin", déclarait Francis Crick en 1962 dans son discours de réception du Nobel en 1962. "Comme Nirenberg était un biochimiste et un inconnu, beaucoup ont pensé que ses résultats étaient dus au hasard. La découverte de Nirenberg occupe une place centrale dans la biologie contemporaine. C'est le triomphe de la biochimie, alors que les spéculations théoriques de Francis Crick arrivaient à une impasse. Mais, Crick a su se montrer très réceptif et faire connaître le travail de Nirenberg", explique Michel Morange, professeur de biologie à l'Ecole normale supérieure et à l'université Paris-VI.

En 1961, Heinrich Matthaei repartit en Allemagne. Voyant la possibilité pour l'un des leurs d'obtenir pour la première fois un prix Nobel, les NIH se mobilisèrent. Une vingtaine de chercheurs laissèrent de côté leurs propres travaux pour épauler Marshall Nirenberg dans le déchiffrage du reste du code génétique.
Avec l'aide de Philip Leder, Nirenberg met au point un test de reconnaissance des triplets de bases de l'ADN. Il présente cette nouvelle avancée en 1964 au 6e congrès international de biochimie. En 1965, Marshall Nirenberg et son équipe avaient mené à son terme le séquençage complet du code génétique pour la synthèse des protéines.
De 1962 à la fin de sa carrière, il occupa le poste de directeur du département de génétique biochimique à l'Institut national du coeur, des poumons et du sang, au sein des NIH. Après son Nobel, partagé avec Har Gobind Khorana et Robert Holley "pour leur interprétation du code génétique et de sa fonction dans la synthèse des protéines", il chercha ardemment à comprendre comment l'information génétique contrôle le développement et le métabolisme des organismes vivants. En 1992, Marshall Nirenberg avait signé la pétition internationale de scientifiques alertant des dangers des activités humaines pour l'environnement naturel.