1 novembre 1993 – Severo Ochoa, biochimiste et enzymologue espagnol

Ochoa est lauréat du prix Nobel 1959 de physiologie, pour ses recherches sur la synthèse de l’ARNSevero Ochoa (1905-1993) est né à Luarca, en Espagne, le 24 septembre 1905. Il est le fils de Severo Ochoa, avocat et homme d’affaires, et de Carmen de Albornoz. Ochoa a fait ses études au Collège de Malaga, où il a obtenu son baccalauréat en 1921. Son intérêt pour la biologie a été grandement stimulé par les publications du grand neurologue espagnol, Ramón y Cajal, et il est allé à la faculté de médecine de l’Université de Madrid, où il a obtenu son diplôme de médecine (avec distinction) en 1929. Pendant qu’il était à l’Université, il a été assistant du professeur Juan Negrin et il a effectué, au cours de l’été 1927, une visite à l’Université de Glasgow pour travailler sous la direction du professeur D. Noel Paton. Après avoir obtenu son diplôme en 1929, Ochoa est allé, avec l’aide du Conseil espagnol de la recherche scientifique, travailler sous Otto Meyerhof au Kaiser Wilhelm Institut für Medizinische Forschung à Heidelberg. Au cours de cette période, il a travaillé sur la biochimie et la physiologie du muscle, et sa vision et sa formation ont été influencées de manière décisive par Meyerhof.En 1931, Ochoa a été nommé maître de conférences en physiologie à l’Université de Madrid, poste qu’il a occupé jusqu’en 1935. En 1932, il est allé à l’Institut national de recherche médicale de Londres, où il a travaillé avec le Dr HW Dudley sur son premier problème en enzymologie. De retour à Madrid en 1934, il y fut nommé maître de conférences en physiologie et biochimie et devint plus tard chef de la division de physiologie de l’Institut de recherche médicale de Madrid.En 1936, il fut nommé assistant de recherche invité au laboratoire de Meyerhof à Heidelberg, où il travailla sur certaines des étapes enzymatiques de la glycolyse et de la fermentation. En 1937, il a occupé un Ray Lankester Investigatorship au Plymouth Marine Biological Laboratory et de 1938 à 1941, il a travaillé sur la fonction biologique de la vitamine B 1 avec le professeur RA Peters à l’Université d’Oxford, où il a été nommé démonstrateur et assistant de recherche Nuffield. Pendant qu’il était à Oxford, il s’est intéressé aux mécanismes enzymatiques du métabolisme oxydatif et en 1941, il est allé en Amérique et a travaillé, jusqu’en 1942, à la Washington University School of Medicine, St. Louis, où il a été nommé instructeur et associé de recherche en pharmacologie et a travaillé avec Carl et Gerty Cori sur des problèmes d’enzymologie. En 1942, il a été nommé associé de recherche en médecine à la faculté de médecine de l’Université de New York, puis il est devenu professeur adjoint de biochimie (1945), professeur de pharmacologie (1946), professeur de biochimie (1954) et président du département de biochimie. En 1956, il devient citoyen américain.Les recherches d’Ochoa ont porté principalement sur les processus enzymatiques d’oxydation et de synthèse biologiques et sur le transfert d’énergie. Il a beaucoup contribué à la connaissance des étapes fondamentales du métabolisme des glucides et des acides gras, de l’utilisation du dioxyde de carbone et de la biosynthèse des acides nucléiques. Il a inclus les fonctions biologiques de la vitamine B1, la phosphorylation oxydative, la carboxylation réductrice des acides cétoglutarique et pyruvique, la réduction photochimique des nucléotides pyridiniques dans la photosynthèse, l’enzyme de condensation – qui est l’enzyme clé du cycle de l’acide citrique de Krebs, le polynucléotide phosphorylase et le code génétique. Ochoa est titulaire de diplômes honorifiques des universités de Saint-Louis (Université de Washington), de Glasgow, d’Oxford, de Salamanque, du Brésil et de l’Université Wesleyan. Il est professeur honoraire de l’Université de San Marcos, Lima, Pérou. Il a reçu la médaille Neuberg en biochimie en 1951, la médaille de la Société de chimie biologique en 1959 et la médaille de l’Université de New York la même année. Il est membre de plusieurs sociétés savantes aux États-Unis, en Allemagne, au Japon, en Argentine, en Uruguay et au Chili, et président de l’Union internationale de biochimie.

Recherche à haute énergieEn 1933, les Ochoas retournèrent à Madrid, où il commença à étudier la glycolyse dans le muscle cardiaque. Les recherches d’Ochoa se sont de plus en plus concentrées sur les processus enzymatiques et le transfert d’énergie. Il a décrit de nombreuses étapes de base du métabolisme des glucides et des acides gras, de l’utilisation du dioxyde de carbone et de la synthèse des acides nucléiques. Par exemple, il a été l’un des premiers à démontrer le rôle important des phosphates à haute énergie, comme l’ATP, dans le stockage et la libération d’énergie. En enquêtant sur la phosphorylation oxydative, dans laquelle des parties de trois phosphates se séparent et libèrent de l’énergie cachée, Ochoa a découvert quelque chose d’encore plus puissant : l’enzyme polynucléotide phosphorylase, affectueusement connue sous le nom de PNPase. DNA and RNA Basics: Replication, Transcription, and Translation La PNPase joue un rôle crucial dans la synthèse de l’ARN en aidant au traitement et à la dégradation de l’ARN messager. Ce « modèle chimique pour un produit protéique » est transcrit à partir d’un modèle d’acide désoxyribonucléique (ADN) et transporte des informations de codage vers les sites de synthèse des protéines, la pierre angulaire de tous les êtres vivants. La découverte par Ochoa de cette enzyme critique a ensuite été utilisée pour la synthèse d’ARN artificiel et la rupture du code génétique humain. Pour cette découverte, il a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1959, le partageant avec Arthur Kornberg, qui a synthétisé l’ADN.En 1956, il devient citoyen américain. En travaillant à tous ces endroits, il a beaucoup appris, ce qui l’a conduit à sa découverte. En 1959, Ochoa a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine pour ses travaux sur la synthèse de l’ARN.Ochoa a poursuivi ses recherches sur la synthèse des protéines et la réplication des virus à ARN jusqu’en 1985, date à laquelle il est retourné en Espagne et a donné des conseils aux autorités et aux scientifiques espagnols en matière de politique scientifique. Ochoa a également été récipiendaire de la Médaille nationale américaine des sciences en 1979. Ochoa est décédé à Madrid et un nouveau centre de recherche prévu dans les années 1970 a finalement été construit et nommé d’après Ochoa. L’astéroïde 117435 Severochoa est également nommé en son honneur. Severo Ochoa est décédé à Madrid, en Espagne, le 1er novembre 1993. Severo Ochoa and Arthur Kornberg: A Very Special Nobel | OpenMind À propos d’ARN

L’acide ribonucléique ou ARN est un acide nucléique, composé de nombreux nucléotides qui forment un polymère. Chaque nucléotide est constitué d’une base azotée, d’un sucre ribose et d’un phosphate. L’ARN joue plusieurs rôles biologiques importants, y compris de nombreux processus impliquant la traduction de l’information génétique de l’acide désoxyribonucléique (ADN) en protéines. Un type d’ARN agit comme un messager entre l’ADN et les complexes de synthèse protéique connus sous le nom de ribosomes, d’autres forment des parties vitales de la structure des ribosomes, agissent comme des molécules porteuses essentielles pour les acides aminés .être utilisé dans la synthèse des protéines. An Introduction to DNA Transcription On sait également depuis les années 1990 que plusieurs types d’ARN régulent les gènes actifs. L’ARN est très similaire à l’ADN, mais diffère par quelques détails structurels importants : dans la cellule, l’ARN est généralement simple brin, tandis que l’ADN est généralement double brin. Les nucléotides d’ARN contiennent du ribose tandis que l’ADN contient du désoxyribose (un type de ribose qui manque d’un atome d’oxygène), et l’ARN utilise le nucléotide uracile dans sa composition, au lieu de la thymine qui est présente dans l’ADN. L’ARN est transcrit à partir de l’ADN par des enzymes appelées ARN polymérases et est généralement traité ultérieurement par d’autres enzymes. Certaines de ces enzymes de traitement de l’ARN contiennent leurs propres ARN. Central Dogma Of Gene Expression Infographic Diagram Showing The Process Of Transcription And Translation From Dna To Rna To Protein And How It Form For Genetic Science Education Royalty Free SVG, Cliparts, Structure chimique et stéréochimique d’ARN

Chaque nucléotide de l’ARN contient un ribose, dont les carbones sont numérotés de 1′ à 5′. La base – souvent adénine, cytosine, guanine ou uracile – est fixée en position 1′. Un groupe phosphate est attaché à la position 3′ d’un ribose et à la position 5′ du suivant. Les groupes phosphate ont chacun une charge négative à pH physiologique, faisant de l’ARN une molécule chargée. Les bases forment souvent des liaisons hydrogène entre la cytosine et la guanine, entre l’adénine et l’uracile et entre la guanine et l’uracile. Cependant, d’autres interactions sont possibles, comme un groupe de bases d’adénine se liant les unes aux autres dans un renflement, ou la tétraboucle GNRA qui a une paire de bases guanine-adénine.

Il existe également de nombreuses bases et sucres modifiés trouvés dans l’ARN qui remplissent de nombreux rôles différents. La pseudouridine (Ψ), dans laquelle la liaison entre l’uracile et le ribose est modifiée d’une liaison C–N à une liaison C–C, et la ribothymidine (T), se trouvent à divers endroits (notamment dans la boucle TΨC de l’ARNt). Une autre base modifiée notable est l’hypoxanthine, une base de guanine désaminée dont le nucléoside est appelé inosine. L’inosine joue un rôle clé dans l’hypothèse d’oscillation du code génétique. Il existe près de 100 autres nucléosides modifiés naturels, dont la pseudouridine et les nucléosides avec le 2′-O-méthylribose sont les plus courants. Les rôles spécifiques de plusieurs de ces modifications dans l’ARN ne sont pas entièrement compris. Cependant, il est à noter que dans l’ARN ribosomique, de nombreuses modifications post-traductionnelles se produisent dans des régions hautement fonctionnelles, telles que le centre de la peptidyl transférase et l’interface de la sous-unité, ce qui implique qu’elles sont importantes pour le fonctionnement normal.

La caractéristique structurelle la plus importante de l’ARN, qui le distingue de l’ADN, est la présence d’un groupe hydroxyle en position 2′ du sucre ribose. La présence de ce groupe fonctionnel renforce la conformation du sucre C3′-endo (par opposition à la conformation C2′-endo du sucre désoxyribose dans l’ADN) qui amène l’hélice à adopter la géométrie de la forme A plutôt que la forme B le plus souvent observé dans l’ADN. Il en résulte un sillon majeur très profond et étroit et un sillon mineur peu profond et large. Une deuxième conséquence de la présence du groupe 2′-hydroxyle est que dans les régions conformationnellement flexibles d’une molécule d’ARN (c’est-à-dire non impliquées dans la formation d’une double hélice), il peut attaquer chimiquement la liaison phosphodiester adjacente pour cliver la colonne vertébrale.

Comparaison avec l’ADN

L’ARN et l’ADN diffèrent de trois manières principales. Premièrement, contrairement à l’ADN qui est double brin, l’ARN est une molécule simple brin dans la plupart de ses rôles biologiques et possède une chaîne de nucléotides beaucoup plus courte. Deuxièmement, alors que l’ADN contient du désoxyribose , l’ARN contient du ribose (il n’y a pas de groupe hydroxyle attaché au cycle pentose en position 2′ dans l’ADN, alors que l’ARN a deux groupes hydroxyle). Ces groupes hydroxyle rendent l’ARN moins stable que l’ADN car il est plus sujet à l’hydrolyse. Troisièmement, le nucléotide complémentaire de l’adénine n’est pas la thymine, comme c’est le cas dans l’ADN, mais plutôt l’uracile, qui est une forme non méthylée de la thymine.

Comme l’ADN, la plupart des ARN biologiquement actifs, y compris l’ARNt, l’ARNr, les snARN et d’autres ARN non codants, sont largement appariés pour former des hélices double brin. L’analyse structurale de ces ARN a révélé qu’ils sont hautement structurés. Contrairement à l’ADN, cette structure n’est pas de longues hélices à double brin, mais plutôt des collections de courtes hélices regroupées dans des structures apparentées à des protéines. De cette façon, les ARN peuvent réaliser une catalyse chimique, comme les enzymes. Par exemple, la détermination de la structure du ribosome – une enzyme qui catalyse la formation de liaisons peptidiques – a révélé que son site actif est entièrement composé d’ARN.La synthèse

La synthèse de l’ARN est généralement catalysée par une enzyme – l’ARN polymérase – utilisant l’ADN comme matrice. L’initiation de la synthèse commence par la liaison de l’enzyme à une séquence promotrice dans l’ADN (généralement trouvée « en amont » d’un gène). La double hélice d’ADN est déroulée par l’activité hélicase de l’enzyme. L’enzyme progresse ensuite le long du brin matrice dans la direction 3′ -> 5′, synthétisant une molécule d’ARN complémentaire avec un allongement se produisant dans la direction 5′ -> 3′. La séquence d’ADN dicte également où se produira la fin de la synthèse d’ARN. Il existe également un certain nombre d’ARN polymérases dépendantes de l’ARN qui utilisent l’ARN comme matrice pour la synthèse d’un nouveau brin d’ARN. Par exemple, un certain nombre de virus à ARN (comme le poliovirus) utilisent ce type d’enzyme pour répliquer leur matériel génétique. En outre, on sait que les ARN polymérases dépendantes de l’ARN sont nécessaires pour la voie d’interférence de l’ARN dans de nombreux organismes….

👩‍⚕️ La dra. @ConchaLacalle, del lab. de Análisis Clínicos del H. Severo Ochoa, fue becada con una Ayuda a la Investigación Ignacio Larramendi de #FundaciónMapfre. #ObesidadInfantil

¡Abierta la convocatoria 2023 hasta el 17 de octubre! pic.twitter.com/oe0dJgpVEK

— Fundación Ignacio Larramendi (@filarramendi) October 17, 2023

Severo Ochoa (1905-1993) Traversing the RNA world - ScienceDirect

Biochimiste et biologiste moléculaire hispano-américain qui a partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1959 avec Arthur Kornberg pour « pour leur découverte des mécanismes de synthèse biologique de l’acide ribonucléique et de l’acide désoxyribonucléique » Ochoa a découvert une enzyme dans les bactéries qui lui a permis de synthétiser l’acide ribonucléique (ARN), une substance d’importance centrale pour la synthèse des protéines par la cellule. L’enzyme d’Ochoa produit des acides ribonucléiques à partir de ribonucléotides ayant deux fois le rapport de résidus d’acide phosphorique que celui contenu dans l’acide ribonucléique. L’ARN est formé en divisant la moitié des résidus d’acide phosphorique et en liant les nucléotides ensemble pour former de grosses molécules.