Ada Yonath(1939 — ?)

Ada Yonath

Israël

8 min de lecture

SciencesXXe siècle20e-21e siècle — biologie moléculaire et révolution structurale

Cristallographe et biologiste moléculaire israélienne, Ada Yonath a élucidé la structure tridimensionnelle du ribosome, la machinerie cellulaire responsable de la synthèse des protéines. Elle reçoit le prix Nobel de chimie en 2009, première femme à l'obtenir depuis 45 ans.

Questions fréquentes

Ada Yonath est une cristallographe et biologiste moléculaire israélienne, née en 1939 à Jérusalem. Ce qu'il faut retenir, c'est qu'elle a réussi là où beaucoup pensaient que c'était impossible : déterminer la structure tridimensionnelle du ribosome, la machinerie cellulaire qui fabrique les protéines. Pour cela, elle a reçu le prix Nobel de chimie en 2009, devenant la première femme à obtenir ce prix depuis Dorothy Hodgkin en 1964. Son travail a ouvert la voie à la compréhension du mécanisme d'action de nombreux antibiotiques.

Faits marquants

  • Née en 1939 à Jérusalem dans une famille pauvre, elle développe tôt une curiosité scientifique intense
  • Dès les années 1970-1980, elle pionnière la cristallographie cryogénique pour étudier les ribosomes
  • Elle détermine la structure atomique complète des sous-unités ribosomiques, publiée entre 2000 et 2001
  • Prix Nobel de chimie en 2009, partagé avec Venkatraman Ramakrishnan et Thomas Steitz
  • Ses travaux ouvrent la voie à la conception de nouveaux antibiotiques ciblant les ribosomes bactériens

Œuvres & réalisations

Premiers cristaux tridimensionnels de sous-unités ribosomales (Biochemistry International) (1980)

Première démonstration mondiale que le ribosome peut être cristallisé, ouvrant la voie à la détermination de sa structure atomique malgré l'incrédulité quasi-générale de la communauté scientifique de l'époque.

Premières cartes de densité électronique du ribosome (série de publications) (1984-1987)

Publication des premières images révélant l'organisation interne du ribosome, montrant qu'une structure détaillée était accessible et relançant l'intérêt international pour ce défi structural considéré comme insurmontable.

Structure à 3,3 Å de la petite sous-unité ribosomale (Cell, Schlünzen et al.) (2000)

L'équipe de Yonath publie l'une des premières structures haute résolution du ribosome, révélant le centre de décodage et permettant de comprendre le mécanisme d'action de nombreux antibiotiques essentiels.

Structure de la grande sous-unité ribosomale de Deinococcus radiodurans (Cell, Harms et al.) (2001)

Structure clé détaillant les sites de fixation des antibiotiques sur la grande sous-unité ribosomale, avec des implications majeures pour la conception de nouveaux médicaments contre les bactéries résistantes.

Travaux sur la résistance aux antibiotiques ciblant le ribosome (série de publications) (2001-2009)

Ensemble de publications montrant comment les bactéries modifient leur ribosome pour résister aux antibiotiques et comment concevoir de nouvelles molécules thérapeutiques capables de contourner ces résistances.

Conférence Nobel de chimie — From the evolution of ribosome crystallography to the elucidation of the ribosome function (8 décembre 2009)

Synthèse magistrale de trente ans de recherche présentée à Stockholm, retraçant le chemin parcouru depuis les premières tentatives de cristallisation jusqu'à la compréhension atomique du mécanisme de synthèse des protéines.

Anecdotes

Enfant, Ada Yonath grandit dans la pauvreté à Jérusalem, dans un appartement si petit qu'elle utilisait les meubles comme échafaudages pour atteindre les livres sur les étagères hautes. C'est lors de l'une de ces escalades qu'elle se brisa le bras — mais cet accident ne diminua en rien sa curiosité dévorante pour les phénomènes naturels qu'elle cherchait à comprendre.

Pendant près de vingt-cinq ans, Ada Yonath fut régulièrement moquée par ses pairs, qui qualifiaient ses tentatives de cristallisation des ribosomes de 'science-fiction' ou de 'projet de la folle du village'. Certains collègues l'appelaient 'Don Quichotte de la cristallographie', persuadés que ce qu'elle voulait réaliser était tout simplement impossible.

L'une des grandes avancées techniques de Yonath fut inspirée par les ours polaires. En lisant un article sur la façon dont ces animaux survivent à l'hibernation, elle eut l'idée de congeler ses cristaux de ribosome à des températures extrêmement basses (jusqu'à -196 °C dans l'azote liquide), une méthode appelée cryocristallographie. Cette innovation fut décisive pour obtenir des images nettes par diffraction aux rayons X.

Pour ses expériences de cristallisation, Yonath choisit des bactéries capables de survivre dans des environnements extrêmes, comme les sources chaudes ou les mers très salées. Ces micro-organismes extrémophiles produisent des ribosomes particulièrement stables, bien plus faciles à cristalliser que ceux des organismes ordinaires — une astuce de biologiste autant que de chimiste.

Quand le Prix Nobel de chimie 2009 lui fut annoncé, Ada Yonath dormait encore : il était 5h30 du matin en Israël. Première femme à recevoir ce prix depuis Dorothy Hodgkin en 1964, soit 45 ans plus tôt, elle déclara simplement que la vraie récompense avait été la découverte elle-même, et que le Nobel n'était que 'la cerise sur le gâteau'.

Sources primaires

Crystallization of the large ribosomal subunits from Bacillus stearothermophilus (Yonath et al., Biochemistry International) (1980)
Ribosomal particles from Bacillus stearothermophilus yielded three-dimensional crystals diffracting to beyond 3.5 Å resolution, opening the way for structural studies of the ribosome at atomic resolution.
Crystallographic studies on the ribosome, a large macromolecular assembly exhibiting severe nonisomorphism, extreme beam sensitivity and no internal symmetry (Yonath et al.) (1986)
The main obstacles encountered in ribosome crystallography are described: the extreme sensitivity of the crystals to radiation damage, the lack of internal symmetry, and the severe nonisomorphism between crystals — all requiring novel methodological approaches.
Structure of functionally activated small ribosomal subunit at 3.3 Å resolution (Schlünzen et al., Cell) (2000)
The crystal structure of the small ribosomal subunit of Thermus thermophilus has been solved, revealing the decoding center and providing a structural basis for the mechanism of action of several clinically important antibiotics.
Conférence Nobel : From the evolution of ribosome crystallography to the elucidation of the ribosome function (Ada Yonath, Stockholm) (8 décembre 2009)
The determination of ribosome structures at atomic resolution is the culmination of a long journey that began with a seemingly impossible task: the crystallization of these highly complex and dynamic macromolecular assemblies.

Lieux clés

Institut Weizmann des Sciences, Rehovot (Israël)

Principal lieu de travail d'Ada Yonath depuis les années 1970, où elle a installé son laboratoire de cristallographie et mené la quasi-totalité de ses recherches sur le ribosome jusqu'à l'obtention du Nobel et au-delà.

Jérusalem (Israël)

Ville natale d'Ada Yonath, où elle grandit dans un quartier populaire et modeste, nourrissant dès l'enfance une curiosité scientifique remarquable malgré des conditions matérielles difficiles.

DESY / EMBL Hamburg, Hambourg (Allemagne)

Yonath y installa un laboratoire annexe à partir des années 1980, utilisant le synchrotron DORIS pour obtenir les premiers clichés de diffraction de haute qualité sur ses cristaux de ribosome.

ESRF (Synchrotron européen), Grenoble (France)

L'un des synchrotrons les plus puissants du monde, dont les lignes de lumière ont permis à Yonath et à d'autres équipes d'obtenir les données de diffraction nécessaires aux structures haute résolution du ribosome publiées en 2000.

MIT, Cambridge (États-Unis)

Ada Yonath effectua un séjour postdoctoral au Massachusetts Institute of Technology dans les années 1970, où elle approfondit ses compétences en cristallographie aux rayons X avant de rentrer définitivement en Israël.

Voir aussi