Martha Chase

Quatrième épisode de la nouvelle chronique "Not Just The Wife", [Pas seulement “femme de”] sur Podcast Science qui, pour rappel, consiste en des des traductions des épisodes du Dr Kat Arney du Podcast Genetics Unzipped, le podcast de la Société de Génétique du Royaume Uni. Genetics Unzipped est produit par First Create The Media. Retrouvez Kat Arney, Genetics Unzipped et First Create The Media sur twitter (@Kat_Arney @geneticsunzip @FirstCreateMe). La traduction a été réalisée par Élise et Pierre Kerner et son incarnation par la jolie voix d’Élise Kerner. Cette quatrième chronique s’intéresse à l’histoire de Martha Chase (Épisode Originel).

Transcription de la chronique :

Vous entendez ça ? C'est le son d'un homme gagnant un prix Nobel. Enfin, c’est plutôt le son d'une femme en train de réaliser le travail qui conduira un homme à obtenir ce prix.

En 1950, Martha Chase intègre le Cold Spring Harbor Laboratory de Long Island, dans l'État de New York, après avoir terminé ses études au Wooster College dans l'Ohio. Elle y travaille en tant qu’assistante de recherche auprès d’Alfred Hershey, qui étudie la reproduction des virus bactériophages à l'intérieur des cellules.

À notre époque, où la génomique et la compréhension de l'ADN sont extrêmement développés, il paraît difficile d'imaginer un monde où l’on ne sait pas si c'est l'ADN ou les protéines qui portent l'information génétique à l'intérieur des cellules. Mais depuis le début des années 40, c’est à ce stade qu’en était la connaissance scientifique. Dans le méli-mélo de molécules contenues dans les cellules, il était encore difficile de déterminer quelle substance accomplissait quelle tâche.

Les choses semblent avancer en 1944, avec les expériences menées par Oswald Avery, Colin Macleod et MacLynn McCarty. Les trois chercheurs se fondent sur un processus de transfert de l’information génétique bien connu : en exposant des bactéries inoffensives à des extraits bactériens de souches tueuses, ils confèrent aux premières un caractère pathogène. Afin de comprendre quelle molécule est le support de cette information génétique, nos chercheurs répètent cette même expérience plusieurs fois, avec différents extraits bactériens dont ils ont éliminé certains types de composants cellulaires, comme l'ARN, les protéines, les sucres, les graisses, etc. Ils constatent que seule la destruction de l’ADN empêche le transfert de l’information génétique des bactéries tueuses aux bactéries inoffensives.

De tels résultats auraient pu bouleverser les connaissances en génétique dès les années 40, prouvant que les gènes étaient composés d’ADN, et non de protéines. Mais de pareilles conclusions, très en avance sur leur temps, suscitaient beaucoup de scepticisme. Il semblerait par ailleurs que Avery n'ait pas eu de don particulier pour la promotion des travaux de son laboratoire.

Cependant, quelques années plus tard, Alfred Hershey et Martha Chase poursuivent dans la voie ouverte par ces travaux avec une expérience à la fois simple et originale. En utilisant des bactériophages, c’est-à-dire des virus qui transmettent leur matériel génétique à des bactéries pour se multiplier, ils tentent de déterminer quel composant du virus, ADN ou protéine, permet ce processus de transmission.

Martha propose de réaliser deux versions d’une même expérience permettant de comparer le rôle de l’ADN et des protéines. Dans la première version, elle ajoute des marqueurs radioactifs aux protéines du virus tandis que dans la seconde version, c’est l’ADN du virus qui est rendu radioactif. Pour la suite de l’expérience, son idée est de transformer un blender de cuisine en agitateur permettant de séparer bactériophages et bactéries, juste après la phase de transmission de l’information génétique du virus. Après quoi, il suffit d’observer où se situe la radioactivité. Les chercheurs remarquent que seuls les bactériophages sont radioactifs pour la version avec les protéines marquées tandis que ce sont les bactérie qui émettent de la radioactivité pour la version avec l’ADN marqué.

Ces observations leur permettent à Hershey et Chase de déduire que seul l’ADN est passé du bactériophage à la bactérie, et qu’il s’agit donc bien du composant porteur de l’information génétique.

Le généticien Matthew Cobb - dont le livre, Life's Greatest Secret, revient sur la course au décryptage du code génétique dans les années 1940 et 1950 - affirme que les travaux menés par Hershey et Chase n'ont probablement pas constitué LA preuve définitive du rôle de l'ADN comme beaucoup aiment à le croire. Leur méthode d’expérience au blender était tout de même imprécise et Hershey lui-même n'était pas tout à fait convaincu qu'il avait ainsi prouvé que l'ADN portait les gènes. À vrai dire, même lorsque la structure de l'ADN a été découverte, son rôle dans la transmission de l'information génétique était encore considéré comme une hypothèse, et cela n'a été prouvé de façon irréfutable qu’une bonne dizaine d’années plus tard.

Néanmoins, en 1969, Hershey reçoit, avec ses collègues spécialistes des bactériophages Max Delbrück et Salvador E. Luria, le prix Nobel pour ses connaissances sur la nature des virus.

Un autre chercheur, Frank Stahl, qualifiait à l’époque les trois hommes de "Trinité de l'Église des phages", présentant Delbrück comme le pape, Luria le prêtre et Hershey le saint patron. Il va sans dire que Martha Chase ne faisait pas partie de cette triade.

Bien que Martha ait réalisé une grande partie du travail de laboratoire pendant trois ans et qu’elle ait participé à la conception des expériences qui ont permis à Hershey d'obtenir le prix Nobel, certains estiment qu'il était naturel qu'elle ait été laissée de côté, car Hershey dirigeait les recherches tandis qu’elle contribuait plutôt à fournir les données finales.

Sans surprise, elle a été victime des préjugés sexistes au cours de sa carrière. Un de ses collègues masculins à Cold Spring Harbor se souvient lui avoir dit : "Martha, c'est une belle expérience, je voudrais t’en féliciter... Je pensais que tu étais juste une jolie fille, maintenant, je sais que tu es une bonne scientifique". Mais sa nécrologie dans le New York Times, publiée à sa mort en 2003, est intitulée "Martha Chase, 75 ans, une chercheuse qui a contribué à l’expérimentation sur l'ADN". Comme reconnaissance, ce n'est déjà pas si mal…

Plus largement, ce que l’histoire de Martha Chase met en évidence c’est le problème du statut des prix Nobel considérés comme le sommet de la réussite scientifique. Alors que de nombreuses personnes dans un laboratoire contribuent souvent à une découverte, que ce soit en tant qu'assistante de laboratoire comme Martha Chase ou en tant que chercheurs indépendants comme Esther Lederberg ou Tsuneko Okazaki, seules trois personnes vivantes peuvent partager chaque année un même prix Nobel. Comment et qui choisir ? Un choix dont la difficulté ne cesse d’augmenter à une époque favorisant les grandes collaborations internationales entre équipes scientifiques.

A l’heure actuelle, bien que davantage de femmes occupent des postes haut placés et obtiennent une reconnaissance internationale pour leur travail, il existe toujours un déséquilibre massif : en 2019, on dénombrait 853 hommes ayant remporté des Nobels dans toutes les catégories pour seulement 53 femmes.

Dans le domaine des sciences, on ne compte, en plus de cent ans, que 19 femmes lauréates (dont Marie Curie, qui a gagné deux fois). Et ces chiffres ne font par ailleurs pas état des autres formes de discrimination et ignorance de la diversité des acteurs de la recherche scientifique. L'histoire de la science est généralement perçue comme un récit où évoluent d’illustres hommes blancs, souvent accompagnés d’épouses qui les soutiennent. Mais les temps changent, et il nous tarde de découvrir et voir récompenser les résultats et talents scientifiques, où qu’ils se trouvent.

Montage par Pierre Kerner, les musiques sont Book Bag de E's Jammy Jams  (Attribution-NonCommercial 3.0 International License) et Church Organ

Références et Liens:
Oswald Avery, DNA, and the transformation of biology, MatthewCobb
Cold Spring Harbor Laboratory Oral history project, Martha Chase
Martha Chase obituary - New York Times
Science ABC - How did scientists prove that DNA is the genetic material?
Martha Chase - Bumbling Biochemist
Life’s Greatest Secret, Matthew Cobb

Hershey , A. D., & Chase , M. (1952). Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage. Journal of General Physiology, 36(1), 39‑56. https://doi.org/10.1085/jgp.36.1.39