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24 août 2016 – Roger Y. Tsien, chimiste américain

ImageCréateur d’un arc-en-ciel de sondes fluorescentes qui ont illuminé la biologie : Roger Yonchien TsienImageRoger Y. Tsien manquera énormément à sa famille, ses amis, ses collègues et les nombreux scientifiques qui l’ont apprécié comme un brillant catalyseur du progrès scientifique.ImageBiographique Roger Y. Tsien (1952—2016) ; Le prix Nobel de chimie 2008ImageQuestion: Qu’est-ce que les élèves du primaire et les lauréats du prix Nobel ont en commun ? A: Ils doivent tous les deux écrire des essais autobiographiques sur commande.

Papa aussi était passionné par le vol et les avions, qui étaient la technologie de pointe de son époque. Dans les années 1930, il obtient une bourse nationale (Tsinghua) pour étudier en Amérique. Il est allé au département de génie mécanique du MIT, où il a obtenu une maîtrise de recherche sur les moteurs d’avion, notamment une proposition pour augmenter la poussée au décollage en injectant de l’eau dans l’échappement pour devenir de la vapeur. Avant de pouvoir poursuivre ses études en Amérique, il a dû retourner en Chine pour servir dans l’armée de l’air nationaliste (Kuomingtang). L’un de ses meilleurs amis et collègues ingénieurs, Yao Tzu Li, avait une sœur attirante et intelligente, Yi Ying Li, qui avait suivi une formation d’infirmière au Peking Union Medical College, la plus prestigieuse des institutions médicales chinoises. Mon père la courtisait avidement par lettres avant même qu’ils ne se soient rencontrés en personne. ImageMalgré son manque de sentiments amoureux pour lui, elle a accepté de l’épouser, peut-être parce qu’elle doutait de ses propres perspectives en Chine en temps de guerre. Leur premier fils, Yongyou, est né en mars 1945. Peu de temps après, papa a reçu l’ordre d’aller aux États-Unis en tant qu’officier de liaison pour essayer d’obtenir plus d’aide militaire pour l’armée de l’air chinoise. Il a dû traverser l’Himalaya jusqu’en Inde, puis par bateau, zigzaguant pour éviter les sous-marins ennemis, il n’est donc arrivé aux États-Unis que le jour où la reddition du Japon a été annoncée. Sa mission était donc futile, mais il savait que la Chine serait secouée par la guerre civile d’après-guerre. D’une manière ou d’une autre, il a utilisé des contacts au sein du ministère de la Défense pour organiser la venue de maman et Yongyou aux États-Unis. était fixé à seulement 105 immigrants par an et des milliers étaient en avance sur la liste d’attente.ImageAprès l’arrivée de maman et Yongyou en Amérique en janvier 1947, la vie a été assez difficile car papa n’a pas pu trouver un emploi professionnel en tant qu’ingénieur aéronautique. Un tel emploi dans les grandes entreprises nécessitait une habilitation de sécurité, qu’un citoyen chinois ne pouvait pas obtenir. Il a donc lancé une petite entreprise d’import-export à New York, puis une société de conseil en ingénierie dans le comté de Westchester, qui a rapporté suffisamment pour vivre mais pas pour devenir prospère. Néanmoins, leur fils suivant, Yonglo ou Louis, est né en octobre 1949. À cette époque, Yongyou a commencé l’école et devait choisir un nom américain. Il voulait être « Dick », alors les responsables de l’école ont expliqué à mes parents que c’était un surnom pour « Richard ». « Yongyou » a été en quelque sorte translittéré en « Winyu » pour devenir le deuxième prénom de Richard en anglais.Image

Selon maman, elle a toujours prévu d’avoir trois enfants, bien que cette déclaration soit intervenue plusieurs années après les faits. Après deux fils, même papa attendait avec impatience une fille, mais en février 1952, ils m’ont eu à la place. Papa a choisi mon nom chinois, Yongjian (translittéré Yonchien pour devenir mon deuxième prénom en anglais), mais Dick a insisté pour que mon nom américain soit Roger. Ma mère m’a dit plus tard que c’était parce que Dick avait un camarade de jeu à l’époque nommé Roger. Beaucoup plus tard, peut-être quand j’étais à l’université, j’ai questionné Dick sur ce mystérieux homonyme. Dick a avoué qu’il m’avait nommé d’après Roy Rogers, le célèbre acteur cow-boy. Je mentionne tout cela pour clarifier les origines de la similitude entre les noms « Richard W. Tsien » et « Roger Y. Tsien », qui a continuellement confondu de nombreux scientifiques et leurs secrétaires jusqu’à présent. Je ne sais pas pourquoi mes parents ont choisi deux translittérations différentes pour « Yong », mais s’ils ne l’avaient pas fait, Richard et moi serions complètement indiscernables (« Tsien RY ») dans les bases de données bibliographiques.ImageAncêtres et famille
Mon père, Hsue Chu Tsien (1915–1997), est issu de la classe « savant-noblesse » de Hangzhou, en Chine, où « Tsien » (aujourd’hui plus couramment translittéré en Qian) est un nom de famille assez courant. Apparemment, en 907 après JC, Qian Liu, mon ancêtre paternel il y a 34 générations, a établi un royaume autour de Hangzhou et a favorisé sa croissance grâce à de nombreux projets de génie civil. Ce fief prospéra paisiblement sous le règne de Qian Liu et de ses successeurs jusqu’en 978, date à laquelle ils se rendirent à la dynastie Sung pour éviter l’effusion de sang * . J’avais pensé que la descendance de Qian Liu était un obscur secret de notre famille, mais ce factlet a d’une manière ou d’une autre trouvé son chemin sur Wikipédia sans aucune faute de ma part. ImageDe plus, cette généalogie n’est guère distinguable étant donné que tout le monde a en principe 2 34 ancêtres d’il y a 34 générations. 2 34  (environ 17 milliards) dépasse largement la population de la terre au 10ème siècle , donc pratiquement tout le monde, du moins de cette partie de la Chine, a probablement Qian Liu comme ancêtre, même si ce n’est pas aussi strictement par le chromosome Y. De loin le Tsien le plus célèbre des temps modernes est Hsue Shen Tsien ou Qian Xuesen, l’ingénieur aéronautique qui a été déporté des États-Unis à l’époque McCarthy et est ensuite devenu le père du programme de missiles balistiques de la République populaire . Lui et mon père étaient cousins ​​germains. Plusieurs autres bioscientifiques sino-américains, dont Robert Tjian, aujourd’hui président du Howard Hughes Medical Institute, et Shu Chien, un éminent bioingénieur à l’UCSD, portent également le même nom de famille chinois que le mien et descendent également de Qian Liu, nous sommes donc éloignés parents.ImageGrandir : Expériences de chimie à domicileImage

L’un de mes premiers souvenirs, probablement à l’âge de 3 ou 4 ans, est de construire un chemin de sable sur la plage à travers une bande de gros cailloux qui me faisait mal aux pieds à traverser. J’aimais dessiner des cartes de villes imaginaires avec des autoroutes qui sautaient ou creusaient des tunnels sous les rues de surface. C’étaient peut-être les premiers signes de mes futures obsessions pour la construction de ponts et la cartographie des activités. Quelque temps à l’école primaire, mes parents ont acheté un ensemble de chimie Gilbert, mais je ne l’ai pas trouvé très intéressant parce que les expériences semblaient si fades. Puis j’ai découvert un livre dans la bibliothèque de l’école qui contenait de bien meilleures expériences et illustrations. Malheureusement, je ne me souviens plus du nom ou de l’auteur du livre, bien que j’aie copié à la main de nombreux croquis de ses expériences dans un carnet daté d’environ 1960, maintenant déposé au Musée Nobel. Deux expériences dont je me souviens le mieux : 1) jardins de silice,2 , NiSO 4 , CuSO 4 ) déposés dans une solution de silicate de sodium développeraient des revêtements gélatineux magenta, verts ou bleus brillants à partir desquels des dendrites montant verticalement germeraient ; 2) préparation d’une solution aqueuse fortement alcaline (0,5 M NaOH ou KOH) de permanganate de potassium dilué (~ 0,5 mM) qui colore le liquide d’un violet intense. Lorsque cette solution passait à travers un cône plié de papier filtre, sa couleur changeait en un beau vert, reflétant la réduction de MnO 4 en MnO 4 2–, vraisemblablement par la cellulose. En novembre 2008, j’ai reproduit cette démonstration étonnamment peu connue pour la télévision suédoise et Nobel Media comme exemple de ce qui m’a intéressé à la chimie. Les deux expériences reflètent une obsession précoce et durable pour les jolies couleurs.ImageEn 1959, papa a fermé sa société de conseil et a commencé à travailler pour la division des tubes à vide de RCA à Harrison, NJ. Maman et papa cherchaient une ville avec des maisons abordables, à une distance de trajet pratique et avec de bonnes écoles publiques pour nous trois. Une photo d’alors est la figure 1. Ils ont choisi un nouveau lotissement à Livingston, NJ, mais le promoteur a refusé de nous vendre, disant qu’ils ne pouvaient pas permettre à Livingston de devenir un quartier chinois, ni qu’ils ne pouvaient se permettre la probabilité que d’autres clients refuserait d’acheter des maisons à côté d’une famille chinoise. Mes parents ont fait appel au gouverneur du New Jersey, Robert Meyner. Son bureau a envoyé une lettre aux développeurs les avertissant que la discrimination raciale était illégale. Finalement, un compromis a été trouvé : les promoteurs nous ont vendu une maison entièrement entourée de maisons déjà vendues. Le problème pour nous, les enfants, c’est que Livingston a beaucoup de roches dans son sol, laissées par les glaciers. Mes parents étaient déterminés à avoir une pelouse herbeuse respectable à l’américaine, ce qui nécessitait l’enlèvement des pierres. Nous avons dû transporter non seulement nos propres pierres, mais aussi beaucoup de nos voisins, qui avaient utilisé le terrain inoccupé comme dépotoir, du moins le croyions-nous.Image Les nombreuses mauvaises herbes dans la pelouse ont révélé une profonde différence de personnalité : Papa, en tant qu’ingénieur en mécanique impatient, aimait la solution instantanée de les déterrer une par une d’assez près pour extirper toutes les racines. Je souffrais occasionnellement du rhume des foins asthmatique, j’avais une peur profonde du pollen, alors j’ai préconisé une approche chimique, en saupoudrant d’herbicide sur les mauvaises herbes à une distance de sécurité. Nous avons essayé ma voie une fois. Les mauvaises herbes ont lentement viré au brun mais ont finalement récupéré. Papa a déclaré que l’expérience était un échec et a recommencé à désherber à la main. Je pense encore à ce résultat par rapport à nos recherches actuelles sur le traitement du cancer.ImageEn 1960, RCA a fermé sa division de tubes à vide, probablement parce que les semi-conducteurs remplaçaient les tubes, alors papa a déménagé chez Esso (plus tard renommé Exxon) Research and Engineering. Esso a fourni de bien meilleurs projets et salaires, il est donc resté jusqu’à sa retraite en 1983. Je crois que certains des produits chimiques et de la verrerie qui m’ont permis de faire les expériences de chimie les plus intéressantes ont été détournés de l’entrepôt de l’entreprise. D’autres fournitures pouvaient être achetées par correspondance à cette époque avec la signature d’un parent. Au cours des 5 ou 6 années suivantes, j’ai progressivement fait bon nombre des expériences classiques de chimie inorganique dans le sous-sol de notre maison : préparer et brûler  du gaz H 2 , préparer de l’O 2  et y brûler de la laine d’acier, préparer du NH 3 dans un flacon et en le regardant aspirer de l’eau comme une fontaine à l’intérieur du flacon.8 PCS Peinture Corporelle,8xPeinture Fluorescente Pour Body Painting,UV Maquillage Coloré Fluo Néon Kit avec Painting Outils,Kit de Peinture fluorescente UV Non Toxique Neon Pour Maquillage Fluo Fête : Amazon.fr: Beauté et Parfum J’ai distillé HF à partir de CaF 2  + H 2 SO 4 dans les appareils en plastique et était ravi de voir sa capacité à graver le verre. J’ai électrolysé du NaOH fondu à l’aide d’un transformateur abaisseur et d’un redresseur d’un train miniature, du creuset en nickel comme cathode et d’une tige de carbone récupérée d’une pile de lampe de poche morte comme anode. J’ai réussi à obtenir quelques granules de sodium métallique très impur, qui dégageaient un sifflement satisfaisant lorsqu’on les laissait tomber dans l’eau. La pyrotechnie était naturellement d’un grand intérêt : j’ai fabriqué et enflammé de la poudre à canon, des volcans au dichromate d’ammonium, et même une réaction spectaculaire de thermite avec de l’aluminium en poudre et de l’oxyde de chrome. Ma tentative la plus ambitieuse était une séquence en plusieurs étapes visant à synthétiser de l’aspirine, pour laquelle j’avais besoin d’anhydride acétique, qui devait être fabriqué à partir de chlorure d’acétyle, pour lequel j’avais besoin de trichlorure de phosphore, pour lequel j’avais besoin de brûler du phosphore rouge dans un courant de chlore gazeux . J’ai essayé de faire cette séquence de réaction dans des flacons avec des bouchons en caoutchouc (Figure 2), car je n’avais pas de verrerie avec des joints en verre dépoli. Les produits chimiques corrosifs ont en grande partie mâché le caoutchouc, je n’ai donc pas dépassé le chlorure d’acétyle. ImageParce que je n’avais pas de hotte aspirante, j’ai fait les expériences les plus dangereuses à l’extérieur sur une table de pique-nique sur la terrasse du jardin. Avec le recul, je suis consterné de voir à quel point tout cela était dangereux pour un garçon de 8 à 15 ans sans surveillance, mais c’était aussi une très bonne formation sur la façon d’improviser de l’équipement, de planifier et d’exécuter des expériences, d’interpréter des résultats déroutants et de décider comment mieux faire les choses. . Ces expériences m’ont rendu suffisamment confiant pour que, lorsque j’ai dû gagner mon premier badge de mérite en tant que scout et qu’on m’ait conseillé de choisir quelque chose de vraiment facile, j’ai choisi la chimie. Des badges de mérite plus difficiles comme la randonnée, avec son exigence d’une randonnée de vingt milles en une journée.

Du primaire au secondaire;
Recherche de talents scientifiques Westinghouse

L’école était généralement supportable mais souvent ennuyeuse. J’attendais vraiment avec impatience les jours d’hiver où la neige abondante fermerait l’école, afin que je puisse passer la journée à faire de la luge. J’étais terrible aux jeux de ballon à l’école, comme le football, le soccer, le basketball et le softball, parce que j’étais petit, non sportif et deux ans plus jeune que mes camarades de classe à un âge où cela fait une énorme différence. Mais j’étais assez populaire au lycée pour être élu trésorier du conseil étudiant à une écrasante majorité.Maman s’est efforcée de nous apprendre le chinois après l’école, mais en vieillissant, j’ai trouvé ces leçons de plus en plus fastidieuses. Je comprenais bien le chinois parlé au niveau d’un enfant (par exemple, le chinois pour « range ta chambre ! » est gravé en permanence dans mon cerveau) mais j’étais réticent à le parler moi-même, en raison du souhait (trop courant chez les enfants d’immigrés) de prendre de la distance moi-même des accents de mes parents et de l’intense fierté de leur appartenance ethnique et de leurs traditions. De même, ils ont désespéré de mon refus (comme un «diable étranger») de manger la plupart des plats chinois, en particulier les plats les plus authentiques avec les goûts ou les odeurs les plus forts, ou préparés à partir de créatures exotiques.Ma première exposition à un environnement de recherche a eu lieu dans un programme de recherche d’été parrainé par la National Science Foundation à l’Université de l’Ohio en 1967, où j’ai été affecté à travailler dans le laboratoire du professeur Robert Kline sur la coordination ambiante du thiocyanate (SCN ). La théorie de Pearson sur les ligands et les métaux durs et mous était nouvelle et à la mode à l’époque, alors le professeur Kline voulait que je découvre si le thiocyanate pouvait simultanément se lier avec son soufre «doux» à un métal mou et son azote «dur» à un métal dur, par exemple PhHg–SCN–Cr(III). Il espérait que les absorbances infrarouges du thiocyanate nous diraient si un tel pontage avait lieu. J’ai préparé beaucoup de précipités amorphes de composition assez mal définie et j’ai mesuré leurs spectres infrarouges. À l’hiver 1967, ma dernière année à l’école secondaire Livingston, j’ai participé au Westinghouse Science Talent Search, le concours national d’« expo-sciences ». (Cet événement annuel existe toujours, bien que le parrainage ait été repris par Intel en 1998.) Faute d’alternatives, j’ai rédigé mon projet de l’Université de l’Ohio, faisant de mon mieux pour tirer des conclusions d’un fouillis de données douteuses. Le professeur Kline a largement désavoué ces conclusions, soulignant que mes préparations n’avaient pas donné de microanalyses correctes du carbone, de l’hydrogène et de l’azote. ImageLes 40 finalistes ont été convoqués à Washington DC en mars 1968 pour des entretiens et une séance publique d’affichage. Je me souviens avoir envié mes collègues finalistes, qui étaient beaucoup plus adultes et sophistiqués. De plus, leurs projets et expositions semblaient beaucoup plus excitants et explicables que les miens. Je me suis senti intimidé par le juge principal, Je me souviens avoir envié mes collègues finalistes, qui étaient beaucoup plus adultes et sophistiqués. De plus, leurs projets et expositions semblaient beaucoup plus excitants et explicables que les miens. Je me suis senti intimidé par le juge principal, Je me souviens avoir envié mes collègues finalistes, qui étaient beaucoup plus adultes et sophistiqués. De plus, leurs projets et expositions semblaient beaucoup plus excitants et explicables que les miens. Je me suis senti intimidé par le juge principal,Glenn Seaborg, en partie à cause de sa taille imposante, en partie parce qu’il était président de la Commission américaine de l’énergie atomique, en partie à cause de son prix Nobel de 1951 pour ses travaux en chimie inorganique. La cérémonie de remise des prix a été très tendue pour nous car les dix boursiers ont été annoncés dans l’ordre inverse, obligeant chacun à espérer que son nom soit appelé mais le plus tard possible. Je reste perplexe quant à la façon dont j’ai remporté le premier prix malgré la fragilité de mon projet, et je garde une aversion pour les concours scientifiques. Papa a fait sa part pour que je garde les pieds sur terre : quand j’ai téléphoné à la maison, son premier commentaire a été que c’était une bonne chose que j’aie maintenant une bourse de 10 000 $, car il avait récemment perdu ce montant en bourse.ImageHarvard : En avril 1968, j’ai dû choisir entre quatre collèges : Columbia, MIT, Caltech et Harvard. Papa a mis son veto à Columbia à cause des troubles étudiants ce printemps-là, et ça ne me dérangeait pas parce que je voulais m’éloigner du New Jersey. J’ai rejeté le MIT parce que Dick et Louis y étaient allés tous les deux et j’en avais assez d’être comparé à eux. La petite taille de la classe de premier cycle de Caltech semblait attrayante, mais j’ai finalement décidé contre Caltech parce que Richard Feynman n’enseignait plus la physique d’introduction et parce que le département de musique était minuscule et d’une renommée négligeable par rapport à celui de Harvard. En effet, Harvard s’est avéré être une expérience salutaire dans l’ensemble. Les amitiés avec mes camarades de classe ont été cruciales pour m’aider à grandir. Les manifestations étudiantes des printemps 1969 et 1970 m’ont permis de m’exposer pour la première fois au cannabis, à la brutalité policière et à la politique participative. La diversité des cours m’a permis de goûter à l’histoire de l’art, au design visuel, à l’économie, à l’histoire coloniale, au droit constitutionnel, à la psychologie, à la théorie musicale et à la musique de chambre, etc. Ironiquement, les pires cours étaient ceux destinés à diriger les majors de chimie d’élite de Harvard vers des carrières de recherche . ImageCes cours obligatoires étaient si désagréables que j’ai abandonné la chimie. À la recherche d’alternatives, j’ai touché à la biologie moléculaire (enseignée par Walter Gilbert , qui plus tard a partagé un prix Nobel pour le séquençage de l’ADN), l’océanographie, la mécanique quantique relativiste et l’astrophysique. Mais ce que j’ai finalement choisi, c’est la neurobiologie, en partie parce que la relation entre le cerveau et l’esprit semblait philosophiquement le problème scientifique le plus important, en partie parce que David Hubel , John Nicholls et Torsten Wiesel a organisé un cours de prosélytisme charismatique auprès des étudiants de premier cycle pour qu’ils deviennent des neuroscientifiques. Hubel et Wiesel faisaient encore des recherches sur le cortex visuel qui leur ont finalement valu le prix Nobel de médecine ou de physiologie en 1981. J’ai demandé au professeur Hubel si je pouvais faire un stage d’été dans leur laboratoire, mais il m’a dit qu’ils n’avaient pas de place pour les étudiants de premier cycle et m’a suggéré de postuler à Nelson Kiang au Massachusetts Eye and Ear Infirmary à la place. À l’été 1971, Kiang m’a donné des cours intensifs de neurophysiologie auditive et un projet intéressant analysant les trains de pointes du noyau cochléaire. Je suis toujours en train de m’occuper de problèmes neurobiologiques près de quatre décennies plus tard.ImageCambridge : Lorsque j’ai demandé conseil à Hubel et Kiang pour savoir où postuler aux études supérieures en neurosciences, leur seul point d’accord était que les meilleurs endroits étaient Cambridge, MA et Cambridge, Royaume-Uni. J’ai senti qu’il était temps de quitter Cambridge, MA pour élargir mes horizons, alors j’ai postulé pour une bourse Marshall pour aller dans l’autre Cambridge. Au début de 1972, alors que j’étais encore senior à Harvard, j’ai appris que ma candidature avait été retenue et que mon doctorat. superviseur serait un Dr RH Adrian, dont je n’avais jamais entendu parler. J’ai téléphoné à mon frère Dick, qui venait de devenir professeur adjoint à Yale après avoir terminé son D. Phil. d’Oxford sur l’électrophysiologie cardiaque. Dick m’a informé que RH Adrian était l’un des électrophysiologistes des muscles squelettiques les plus éminents de Grande-Bretagne et le fils d’ ED Adrian., lauréat du prix Nobel de neurophysiologie. De plus, RH Adrian avait été l’examinateur externe sur Dick’s D. Phil. degré. « Mais le muscle est un marigot », m’exclamai-je. « Je veux travailler sur le cerveau. » Dick m’a assuré que Richard Adrian était un vrai gentleman britannique, qui me laisserait travailler sur un sujet de mon choix. J’ai donc décidé d’attendre et de voir. Après un été à étudier intensivement la musique à Fontainebleau, près de Paris, j’arrivai à Cambridge en octobre 1972. Lors de mon premier déjeuner au Churchill College, un professeur à l’allure aristocratique s’assit en face de moi et me demanda si j’étais Roger Tsien. J’ai immédiatement réalisé qu’il s’agissait de Richard Adrian, car seul quelqu’un qui connaissait un membre de ma famille pouvait prononcer correctement notre nom de famille, comme il venait de le faire. Dans les premières minutes de notre conversation, il a demandé « Est-il vrai que vous pensez que le muscle est un marigot? » J’ai dû admettre l’exactitude de la citation. (J’ai découvert plus tard que Dick avait malicieusement taquiné Adrian à ce sujet lors d’une conférence à laquelle ils avaient tous deux assisté cet été-là.) de vrais neurophysiologistes du service.ImageAinsi a commencé mon doctorat. entraînement. Je n’ai jamais changé de superviseur officiel, car j’ai vite réalisé que je n’aimais pas faire de l’électrophysiologie conventionnelle du système nerveux central. Le projet de thèse traditionnel, suivant essentiellement le paradigme employé avec tant de succès par Hubel et Wiesel, consistait à déposer une microélectrode extracellulaire dans le cerveau d’un animal anesthésié et à enregistrer l’activité de neurones individuels tout en fournissant des stimuli sensoriels. Après plusieurs centaines d’enregistrements de ce type, on pourrait classer les différents schémas de réponse et rédiger une thèse et plusieurs publications. Pour moi, cela ressemblait trop à la pêche sur glace, c’est-à-dire percer un trou dans la glace recouvrant un lac, laisser tomber une ligne de pêche dans l’eau opaque en dessous et attendre patiemment une bouchée. Le cerveau tire sa puissance de milliers de milliards de neurones travaillant en parallèle, donc je voulais voir beaucoup de neurones se signaler simultanément et traiter des informations. Idéalement, on colorerait les neurones avec un colorant qui s’allumerait visiblement ou changerait de couleur chaque fois qu’un neurone a déclenché un potentiel d’action. Quelques colorants disponibles dans le commerce avaient en effet été trouvés qui répondaient aux potentiels d’action neuronaux, mais les réponses optiques étaient extrêmement infimes, par exemple un 10–4  ou 10 –5  changement de fluorescence.Safe and easy in vitro evaluation of tmRNA-SmpB-mediated trans-translation from ESKAPE pathogenic bacteria Ils n’étaient détectables que si des milliers de potentiels d’action entraînés par l’investigateur étaient moyennés dans des conditions très simplifiées. Des améliorations de plusieurs ordres de grandeur seraient nécessaires pour détecter des signaux endogènes dans un cerveau complexe. J’ai décidé imprudemment à l’hiver 1972 que j’essaierais de concevoir et de synthétiser de nouveaux colorants dans le but précis d’imager l’activité neuronale. Une stratégie consistait à cibler le colorant au voisinage des canaux sodiques, dont on pensait qu’ils subissaient d’importants changements de conformation lorsqu’ils généraient des potentiels d’action. Une autre stratégie consistait à créer des «colorants électrochromiques» avec de grands changements de moment dipolaire entre l’état fondamental et l’état excité, de sorte qu’un changement du potentiel de la membrane neuronale puisse déplacer les longueurs d’onde maximales d’absorbance ou de fluorescence. Dans les deux cas, il me faudrait apprendre la synthèse organique, que j’avais détestée dans ces cours de chimie à Harvard et que personne au Laboratoire de physiologie ne pouvait m’enseigner. Heureusement, le Dr Ian Baxter, membre junior du corps professoral du département de chimie et ami d’un ami de Richard Adrian, a été intrigué par mon idée de cibler les canaux sodiques et a accepté de me superviser officieusement. Baxter n’avait pas d’autres étudiants et avait le temps, la gentillesse et la patience de regarder par-dessus mon épaule plusieurs fois par jour et de me montrer les techniques nécessaires. J’ai découvert à ma propre surprise que je pouvais faire et apprécier la synthèse organique une fois que c’était dans un but biologique de mon choix. Je suis resté accroché à ce type de recherche même si la molécule que j’ai synthétisée s’est révélée incapable de se lier aux canaux sodiques.ImageMa première lueur de succès a nécessité de passer à une autre cible biologique. Les potentiels d’action génèrent presque toujours de fortes augmentations du calcium intracellulaire pour exercer un effet biologique tel que la libération de neurotransmetteurs pour exciter ou inhiber le neurone suivant dans la voie. En 1975, il y avait une grande excitation à la découverte que l’arsenazo III, un colorant inventé pour mesurer les métaux lourds dans les déchets nucléaires, pouvait également être utilisé pour surveiller le calcium dans les axones géants des neurones de calmar, bien que les signaux de ce colorant soient très faibles et quelque peu ambigus. Je pensais que la conception d’un colorant pour mesurer le Ca 2+  devrait être un problème beaucoup plus simple que la conception d’un colorant pour suivre les changements rapides du potentiel de la membrane neuronale. ImageDes centaines de colorants étaient déjà connus dans la littérature chimique pour répondre au Ca2+ , par exemple pour la détermination de la dureté de l’eau. Le vrai problème était qu’à l’intérieur des cellules, la concentration de Mg 2+ libre  est supérieure d’environ quatre ordres de grandeur à celle de Ca 2+ , de sorte qu’un indicateur de Ca 2+ intracellulaire  nécessite une sélectivité encore plus élevée pour le Ca 2+  par rapport à son ion frère Mg 2 + . Aucun chimiste n’avait encore reconnu la nécessité biologique d’un tel indicateur sélectif. Un tampon incolore appelé EGTA était la seule molécule synthétique connue pour avoir la  sélectivité Ca 2+ :Mg 2+ nécessaire, mais il n’avait jamais été transformé en une sorte de molécule de colorant. En gribouillant sur du papier et en jouant avec des modèles moléculaires, j’ai vu un moyen de transformer l’EGTA en une molécule de colorant très rudimentaire. J’ai commencé ce tout nouveau projet sans le dire à Richard Adrian, car n’importe quel superviseur prudent m’aurait dit que je devais clore des projets plus anciens plutôt que d’en démarrer de nouveaux. Heureusement, en quelques semaines, j’ai réussi à faire un petit échantillon impur de la molécule cible (beaucoup plus tard, étant donné l’acronyme « BAPTA ») et j’ai découvert qu’elle avait la réponse optique attendue au Ca 2+ combiné avec un Ca 2+  élevé : Mg 2+  sélectivité . Après de nombreuses années et découvertes, de meilleurs colorants sont issus de BAPTA est devenu le moyen le plus populaire de voir les signaux Ca 2+ intracellulaires endogènes  , de cribler les ligands et les récepteurs liés à la signalisation Ca 2+  et d’imager l’activité neuronale au microscope.Après mon doctorat, je suis resté à Cambridge en tant que chercheur postdoctoral au Gonville & Caius College. Mon changement d’orientation vers la signalisation Ca 2+  m’a amené à collaborer avec le Dr Timothy Rink, un nouveau membre du corps professoral du Laboratoire de physiologie, parce que Tim voulait fabriquer des électrodes sélectives au Ca 2+ à partir de matériaux envoyés de Suisse. Les instructions de montage étaient en allemand, que Tim ne pouvait pas lire. J’avais appris à lire des articles de chimie en allemand, alors j’ai traduit les instructions. Notre collaboration a débuté avec ces électrodes sélectives au Ca 2+ et s’est poursuivie avec les tests biologiques et l’exploitation de mes indicateurs fluorescents pour le Ca 2+. Plus important encore, Tim et sa femme Norma m’ont invité à leur fête de Noël en 1976, où j’ai rencontré pour la première fois leur belle-sœur, Wendy. Bientôt, je passais tous les week-ends à rendre visite à Wendy chez elle au nord de Londres. Lorsque Tim et Norma l’ont découvert plusieurs mois plus tard, ils ont été assez étonnés de l’efficacité de leur matchmaking totalement involontaire. Wendy (Figures 3–4) est toujours l’amour de ma vie.

Berkeley
Ma bourse au Gonville & Caius College devait se terminer à la fin de 1981, alors en 1979-1980, j’ai commencé à chercher un poste indépendant. En raison de la résidence de Wendy à Londres, j’ai postulé à l’Institut national de recherche médicale de Mill Hill, mais j’ai été rejetée sans entretien. Ce n’était pas le bon moment pour chercher un emploi de chercheur en Grande-Bretagne, en raison du programme d’austérité de la nouvelle administration Thatcher. Il était temps de retourner aux États-Unis, pourtant je n’avais presque aucun contact et peu de publications. Presque toutes mes candidatures n’ont pas abouti. Les départements de biologie me considéraient comme un chimiste, tandis que les départements de chimie me rejetaient comme biologiste. De nos jours, l’application de la chimie à la résolution de problèmes biologiques est une sous-discipline très en vogue appelée « biologie chimique », mais en 1980, le seul lieu pour de tels efforts interdisciplinaires était l’industrie pharmaceutique. Même là, les scientifiques individuels étaient généralement soit des chimistes, soit des biologistes, pas les deux à la fois.

La chance est intervenue. Le département de physiologie-anatomie de l’Université de Californie à Berkeley avait un poste de professeur adjoint vacant, pour lequel le président du comité de recherche était Terry Machen, que j’avais appris à connaître pendant qu’il était en congé sabbatique à Cambridge. Berkeley avait également deux membres du corps professoral, Richard Steinhardt et Robert Zucker, qui s’intéressaient à la signalisation Ca 2+  . Ces relations m’ont permis d’obtenir un entretien à Berkeley. Heureusement, les indicateurs fluorescents pour le Ca 2+  avaient finalement suffisamment progressé pour permettre les premières mesures directes du Ca 2+ cytosolique dans les lymphocytes, y compris l’élévation due à la stimulation mitogène. Maintenant, on pourrait étudier Ca 2+ signaux dans les populations de petites cellules de mammifères, alors que les techniques précédentes nécessitaient des cellules individuelles suffisamment grandes et robustes pour résister à la microinjection. Nobel Laureate Roger Tsien Dies at 64Cette perspective, ainsi que le fait que mon doctorat. était en physiologie, a convaincu le département de m’offrir le poste de professeur adjoint, que j’ai accepté avant d’apprendre que Berkeley souffrait d’une crise financière. Le package de démarrage pour démarrer mon laboratoire au début de 1982 a été réduit à quelques milliers de dollars seulement, et chaque article devait être justifié comme un remplacement pour un équipement pédagogique obsolète. Par exemple, pour me procurer une lampe UV pour visualiser les plaques de chromatographie en couche mince, un vieil éclairage de microscope du laboratoire d’enseignement a dû être jeté. Plus important encore, le ministère n’avait aucune ressource pour fournir une hotte, dont j’avais besoin pour continuer à synthétiser le Ca2+  indicateurs. Le professeur Robert Macey, dont le laboratoire était à côté du mien, a gentiment fait don d’une ancienne hotte aspirante, y compris ses conduits irremplaçables s’étendant jusqu’au toit du bâtiment. Pendant le reste de mes sept années à Berkeley, toutes nos réactions synthétiques ont eu lieu dans cette seule hotte en bois, de moins de 4 pieds de large, avec un grillage intégré dans le verre de la fenêtre avant. L’ensemble du laboratoire puait les produits chimiques dans des armoires de stockage non ventilées et devenait lacrymogène lorsque des réactions utilisant un excès de bromoacétate d’éthyle devaient être traitées à l’extérieur de la hotte. Je mentionne ces austérités uniquement pour rappeler aux jeunes scientifiques que de bonnes recherches peuvent être accomplies sans installations somptueuses ni fonds de démarrage.Image

Malgré ces problèmes, mon séjour à Berkeley a été scientifiquement assez productif, y compris des collaborations avec Machen, Steinhardt, Zucker et d’autres. J’ai recruté les Drs. Grzegorz Grynkiewicz et Akwasi Minta, qui ont synthétisé  des indicateurs Ca 2+ bien améliorés (fura-2, indo-1, fluo-3) et un  indicateur Na + (SBFI), qui sont tous encore utilisés aujourd’hui. Une fois la crise budgétaire apaisée, l’administration de Berkeley m’a aidé à acheter un processeur d’image primitif, que j’ai péniblement programmé pour calculer des images du rapport des fluorescences à deux longueurs d’onde d’excitation alternées. Un tel ratio en temps réel a révélé Ca 2+, Na + et pH signalent à l’intérieur de cellules vivantes individuelles, souvent avec une résolution spatio-temporelle sans précédent.

Passer à l’UCSD
Cependant, j’ai commencé à m’inquiéter d’être piégé dans une carrière d’imagerie des ions inorganiques. Je voulais explorer les signaux transmis par des substances biochimiques plus complexes telles que l’AMPc (3′,5-adénosine monophosphate cyclique) et le monde plus large et plus à la mode des interactions macromoléculaires. Au fur et à mesure que mon pouvoir de négociation augmentait, j’en suis venu à vouloir un laboratoire avec suffisamment de hottes, d’armoires de stockage ventilées et de petites chambres noires pour la microscopie à fluorescence pour soutenir ma combinaison inhabituelle de chimie et de biologie, ainsi qu’une nomination conjointe dans un département de chimie et soutien de l’Institut médical Howard Hughes. Rien de tout cela n’était possible à Berkeley, donc en 1989, nous avons déménagé vers le sud à l’Université de Californie, San Diego, où nous sommes toujours. UCSD a satisfait les désirs ci-dessus et était beaucoup plus jeune, plus spacieux, à croissance plus rapide et moins lié à la tradition que Berkeley, ce qui, à mon avis, a plus que compensé sa moindre notoriété. Les faits saillants de la science commencée à l’UCSD sont racontés dans mon Conférence nobélisée .

Conclusions
L’écriture de cette autobiographie m’a rappelé à quel point ma carrière a été façonnée par un étrange mélange de hasard et de prédisposition fatidique. L’utilisation de la chimie pour construire des molécules biologiquement utiles est une forme d’ingénierie, je n’ai donc pas échappé à la tradition mise en place par mon père, mes oncles et mes frères. Cependant, j’ai évité les spécialités mécaniques, aéronautiques, électriques et informatiques qu’ils ont choisies, probablement parce que, comme beaucoup de frères et sœurs plus jeunes, je devais chercher un créneau distinct. Mais si je n’avais pas trouvé Ian Baxter pour me redonner le goût de la chimie, j’aurais peut-être choisi encore une autre direction. Mon intérêt pour l’imagerie aux multiples couleurs éclatantes reflète également des intérêts visuels de la petite enfance, que j’ai eu la chance d’aligner avec une carrière professionnelle. D’un point de vue strictement biologique, nos contributions se situent principalement dans le développement de techniques. Les techniques artificielles ont l’habitude de devenir obsolètes, alors que les découvertes fondamentales sur le fonctionnement de la nature devraient durer éternellement. Mais des idées vraiment fondamentales comme celles de Darwin ou de Watson & Crick sont rares et souvent soumis à une concurrence intense, alors que le développement de techniques performantes pour résoudre des problèmes importants permet aux moindres mortels d’exercer un impact bénéfique généralisé pendant au moins quelques années. De plus, la même approche d’ingénierie est ce qui crée de nouvelles stratégies thérapeutiques pour soulager la maladie, et pas seulement des outils pour nos collègues chercheurs.for the discovery and development of the greenAffiliation au moment de l’attribution : Université de Californie, San Diego, Californie, États-Unis ; Institut médical Howard Hughes, États-Unis

Motivation du prix :  « pour la découverte et le développement de la protéine fluorescente verte, GFP »

Ses travaux : Certains organismes produisent ce que l’on a appelé la protéine fluorescente verte (GFP), qui émet une lumière scintillante. La formation de GFP est régulée par un gène qui peut être incorporé dans les génomes d’autres organismes. Parce que la GFP peut être liée à d’autres protéines grâce au génie génétique, elle est devenue un outil important pour l’étude des processus biologiques dans les cellules. Au cours des années 1990, Roger Y. Tsien a expliqué comment la GFP produit sa lumière scintillante et a réussi à faire varier la couleur de la lumière afin que différentes protéines et plusieurs processus biologiques simultanés puissent être suivis.

Créateur d’un arc-en-ciel de sondes fluorescentes qui ont illuminé la biologie : Roger Yonchien Tsien (1952-2016)

Roger Yonchien Tsien a été le pionnier de l’utilisation de la lumière et de la couleur pour « jeter un coup d’œil » sur les cellules vivantes pour voir comment elles fonctionnent. Sa réalisation la plus célèbre, reconnue par une part du prix Nobel de chimie en 2008, a transformé la biologie : il a développé un arc-en-ciel de sondes, basé sur la protéine fluorescente verte de la méduse (GFP), pour éclairer la structure et la fonction cellulaire.

Roger est décédé subitement dans un parc près de chez lui dans l’Oregon le 24 août. Il est né à New York en 1952 avec la science dans le sang. Le cousin de son père était Tsien Hsue-shen (Qian Xuesen), architecte du programme spatial et de missiles chinois. Roger combinerait le talent d’ingénieur de son père avec les intérêts médicaux de sa mère, une infirmière.

Roger a eu très tôt une passion pour la chimie. Malgré son nom chinois (qui signifie « toujours en bonne santé »), l’asthme infantile l’a souvent obligé à rester à l’intérieur, à lire et à dessiner. Il s’est battu pour aller à la maternelle jusqu’à ce que son professeur lui permette d’apporter son livre préféré : il a choisi Tout sur les merveilles de la chimie . Dès l’âge de huit ans, il réalise chez lui des expériences de chimie de plus en plus complexes et parfois hasardeuses. À 16 ans, il est allé à l’Université de Harvard à Cambridge, Massachusetts (évitant le Massachusetts Institute of Technology, où son père, ses oncles et ses frères ont étudié) et a échantillonné de nombreux sujets. Ironiquement, il a trouvé les cours de chimie « tellement déplaisants » qu’il les a abandonnés pour la neurobiologie.

Roger a ensuite passé neuf ans au laboratoire de physiologie de l’Université de Cambridge, au Royaume-Uni. Il a d’abord été doctorant auprès de l’éminent physiologiste musculaire Richard Adrian ; puis il a fait un postdoc avec l’un d’entre nous (TJR). Il est devenu un chimiste de synthèse ingénieux et largement autodidacte.

Une grande partie des premiers travaux de Roger portait sur l’imagerie de l’activité neuronale, en essayant de développer des traceurs des mouvements des ions sodium ou calcium qui soutiennent la signalisation cérébrale. En 1980, il avait inventé le quin2, un colorant fluorescent synthétique qui se lie sélectivement au calcium, et avait mis au point un moyen astucieux d’introduire ce colorant et d’autres sondes dans des cellules intactes. Cette première sonde pratique pour le calcium a trouvé une large utilisation précoce dans les études de signalisation intracellulaire du calcium.

Étonnamment, Roger a eu du mal à trouver un poste de professeur parce que son travail chevauchait plusieurs disciplines. En 1982, il rejoint le département de physiologie de l’Université de Californie à Berkeley, où des collègues l’encouragent à créer davantage d’outils. D’abord sont venus les colorants calciques supérieurs, en particulier le fura2, qui est fortement excité par différentes longueurs d’onde de lumière ultraviolette avant et après la liaison du calcium. En capitalisant sur cette fonctionnalité de fura2 (et des indicateurs aux propriétés optiques similaires), Roger et son groupe ont rendu beaucoup plus facile la surveillance du calcium dans des conditions difficiles, par exemple, sur toute la largeur d’une cellule. Son groupe a également créé de précieux capteurs fluorescents pour le pH et le sodium.

En 1989, confronté à des contraintes de ressources, Roger a été transféré à l’Université de Californie à San Diego (UCSD). Ici, il est resté pour le reste de sa carrière. Il voulait fabriquer des capteurs qui pourraient être codés génétiquement, permettant aux chercheurs de cibler des types de cellules spécifiques sans avoir à injecter de traceur. Dans les années 1990, il a vu le potentiel de GFP. La protéine avait été isolée de méduses dans les années 1960 par Osamu Shimomura (qui partageait le prix Nobel de 2008) et clonée par Douglas Prasher en 1992. Martin Chalfie, qui partageait également le prix Nobel, a utilisé pour la première fois la GFP pour imager des cellules vivantes en 1994.

Le laboratoire de Roger a été le pionnier du développement de variantes de GFP. Grâce à une combinaison de conception rationnelle et de mutagenèse aléatoire, ils ont créé des dizaines de protéines fluorescentes brillantes de différentes couleurs basées sur la GFP. Roger a ensuite produit des capteurs à plus grande longueur d’onde basés sur des protéines fluorescentes rouges. Il prenait grand plaisir à nommer les sondes d’après des fruits comme la tomate, la cerise et la prune.

Les variantes de la GFP sont désormais omniprésentes dans la recherche biologique. Ils peuvent être utilisés pour se lier et suivre les cellules cancéreuses, faciliter la thérapie génique, imager la mitose, peindre les neurones aux couleurs de l’arc-en-ciel et espionner la signalisation dans les organites sous-cellulaires telles que les mitochondries. Ils ont même été utilisés pour faire de l’art.

Le groupe de Roger à l’UCSD a développé de nombreuses autres sondes optiques, y compris des capteurs à réponse rapide pour mesurer les signaux électriques à travers les membranes cellulaires et des colorants pour suivre les protéines avec une combinaison de microscopie optique et électronique. Ces dernières années, il avait deux projets principaux : la conception de traceurs fluorescents pour illuminer les tumeurs lors d’une chirurgie du cancer ; et le stockage de la mémoire à long terme par le modèle de trous dans le réseau périneuronal qui entoure les neurones du cerveau.

La trajectoire de Roger a contribué à rendre respectable, voire à la mode, de passer une carrière à inventer des réactifs et des méthodes. Il est nommé dans plus de 160 brevets américains, souvent en tant qu’inventeur principal. Bien que naturellement désireux de participer à la première application de ses nouveaux outils, il a également été généreux en fournissant du matériel à d’autres scientifiques.

Roger a cofondé trois sociétés de biotechnologie qui ont capitalisé sur ses inventions. Il a plaisanté semi-sérieusement à sa femme Wendy en disant que, mis à part le bénéfice humain potentiel, le but principal de ces entreprises était de fournir des emplois convenables à ses post-doctorants.

Roger était un bon pianiste et a brièvement envisagé une carrière musicale. Photographe amateur doué – passe-temps en accord avec sa passion pour la couleur et l’imagerie – il aimait les vacances en pleine nature, faisant souvent des randonnées ardues, appareil photo à la main.

Roger Y. Tsien (1952—2016)                                  The Nobel Prize in Chemistry 2008 was awarded jointly to Osamu Shimomura, Martin Chalfie and Roger Y. … | Nobel prize in chemistry, Nobel prize, Nobel prize winnersRoger manquera énormément à sa famille, ses amis, ses collègues et les nombreux scientifiques qui l’ont apprécié comme un brillant catalyseur du progrès scientifique.

Roger Tsien nous a quitté le 24 août. Son décès prématuré a attristé et choqué la communauté scientifique. Roger a littéralement et figuré éclairé notre monde, illuminé la matière noire de la biologie et changé à jamais notre vision de l’interface de la chimie et de la biologie.

En tant que chimiste et ingénieur moléculaire autoproclamé, Roger aimait créer des molécules, et son nom est à jamais gravé dans certaines d’entre elles : Fura2, GFP, les caméléons. Comme il l’a raconté dans sa biographie Nobel, il a régulièrement expérimenté dans le sous-sol de la maison familiale lorsqu’il était jeune garçon, essayant de brûler du phosphore rouge dans un courant de chlore gazeux pour fabriquer un réactif nécessaire ! En tant qu’étudiant de premier cycle à Harvard, Roger s’est spécialisé en chimie et en physique, mais sa curiosité s’est tournée vers les neurosciences. Fasciné par le cerveau, Roger est allé à Cambridge pour obtenir son doctorat en neurobiologie. Au cours de sa carrière indépendante, Roger a fait partie du corps professoral de l’Université de Californie à Berkeley, avant de déménager en 1989 à l’Université de Californie à San Diego, où il a été professeur de pharmacologie, de chimie et de biochimie et chercheur à l’Institut médical Howard Hughes.Aucune description de photo disponible.Sa volonté de voir le cerveau au travail et l’activité de nombreux neurones s’activant en parallèle l’ont conduit sur la voie de la conception et de la synthèse de nouveaux colorants pour visualiser l’activité neuronale. Roger a modifié la structure de l’EGTA, menant à la première percée majeure de sa carrière : la création d’un nouveau chélateur et indicateur, BAPTA, qui lie Ca 2+ sélectivement sur Mg 2+ et qui servira de colonne vertébrale à une génération de Colorants indicateurs de Ca 2+ (Fura-2, Indo-1, Fluo-3) qui sont encore utilisés aujourd’hui. La thèse de doctorat de Roger, intitulée « La conception et l’utilisation d’outils de chimie organique en physiologie cellulaire », préfigurait une carrière étonnante marquée par d’innombrables contributions et une série de Hall of Fame moléculaires : le Ca 2+ fluorescentindicateurs, ions et molécules de signalisation photolabiles en cage, capteurs génétiquement codés, sondes pour la microscopie lumineuse et électronique corrélative, et bien sûr les travaux pour lesquels il a partagé le prix Nobel de chimie en 2008, le développement de la protéine fluorescente verte (GFP) et d’autres variantes de protéines dans les outils puissants et omniprésents qu’ils sont aujourd’hui. Ces molécules, conçues pour « espionner les cellules », ont permis de suivre presque tous les événements biochimiques dans les systèmes vivants et ont révolutionné la neurobiologie et la biologie cellulaire.COMENIUSMeeting Green Fluorescent Protein GFP UV radiation jellyDes années après ses premiers exploits menant au développement de colorants indicateurs de Ca 2+ , Roger continuera à explorer la fabrication de molécules, prenant en charge une hotte chimique dans son laboratoire pendant deux semaines chaque année pendant les vacances de Noël. Les membres anciens et actuels de son laboratoire se souviennent avec émotion de la façon dont ces expériences aboutiraient inévitablement à un certain nombre de flacons à fond rond au contenu douteux et feraient ressortir le sourire malicieux et le sens de l’humour ironique caractéristiques de Roger alors qu’il présentait ses succès et ses échecs au premier groupe. rencontre en janvier.

Roger était un pionnier dans tous les sens du terme. Il a été un pionnier dans le développement et l’application d’outils chimiques pour sonder et étudier la biologie avant que la biologie chimique n’entre dans le lexique scientifique populaire. Il était un explorateur incessant, poussé par sa soif insatiable de connaissances et son zèle pour la découverte, qui l’ont amené à innover encore et encore. Et il a contribué à coloniser la communauté de l’imagerie par fluorescence de cellules vivantes en créant et en vulgarisant des outils de visualisation des processus biologiques. Roger a souvent raconté comment les biologistes l’ont rejeté en tant que chimiste et les chimistes l’ont rejeté en tant que biologiste. Sa capacité à fabriquer des molécules simples et à leur appliquer des principes chimiques, par exemple en reconnaissant qu’un indicateur de Ca 2+ efficace devrait atteindre une sélectivité par rapport au Mg 2+, qui était des ordres de grandeur plus abondants dans les cellules, ou en découvrant le mécanisme chimique de la formation de chromophores dans les protéines fluorescentes qui lui a permis de manipuler et de contrôler ce processus – et sa capacité à relier gracieusement les deux communautés sont sans doute la raison pour laquelle Roger a eu un impact si profond . Bien que Roger soit surtout connu pour les outils qu’il a développés, il était profondément motivé par la compréhension des mystères sous-jacents de la biologie. ImageIl a construit des molécules non pas comme des fins en soi, mais comme des moyens pour sonder la biologie, pour répondre à des questions qui ne pouvaient pas être abordées avec les outils existants.

Les visions et les idées de Roger étaient en avance sur son temps, mais son génie se reflète dans son approche directe. Le conseil de Roger aux étudiants diplômés et postdoctoraux était souvent de trouver des solutions simples à des problèmes difficiles. Son héritage durable est la simplicité et la beauté des outils qu’il a développés, des outils qui ont fourni un aperçu sans précédent du fonctionnement interne des cellules.

Roger était plein de chaleur, d’humour et bien sûr de couleur ; il aimait tout ce qui ajoutait de la beauté à son monde – la musique, la photographie, la romance. Il appréciait la complexité et la simplicité de la nature, et sa création ingénieuse de molécules s’inspirait souvent de la nature. Il était un aventurier et adorait explorer, à la fois dans la vie – le vélo et la randonnée – et dans le domaine scientifique. Il était animé par la pure curiosité et l’amour de la connaissance. Notre monde est changé à jamais par les nombreux trésors qu’il a laissés derrière lui. Pour ceux qui connaissaient Roger ou étaient les bénéficiaires de ses nombreuses contributions à la science, c’était comme si un peu de couleur, un peu d’humour et un peu de chaleur avaient disparu avec son départ.

Roger n’aimait pas s’attarder sur ses réalisations; s’il était là, il tendrait la main et ferait avancer les diapositives, poussant la conversation dans une nouvelle direction. C’est peut-être pour cela que son départ est ressenti avec tant d’acuité : en son absence, nous sommes obligés de faire une pause et de réfléchir à l’influence profonde de cet homme incroyable sur la communauté scientifique, le monde qui nous entoure et même nos propres vies.

Roger Y.Tsien; Lauréat du prix Wolf de médecine 2004

Le Comité du Prix de Médecine a décidé à l’unanimité que le Prix Wolf 2004 soit décerné conjointement à Robert A. Weinberg et Roger Y. Tsien.

Roger Y. Tsien
Howard Hughes Medical Institute
Université de Californie San Diego
La Jolla, Californie, États-Unis

« pour sa contribution fondamentale à la conception et à l’application biologique de nouvelles molécules fluorescentes et photolabiles pour analyser et perturber la transduction du signal cellulaire. »

Le professeur Roger Y. Tsien a apporté des contributions uniques à deux grands domaines de recherche, l’ingénierie biomoléculaire et la transduction du signal. L’ingénierie biomoléculaire est la conception, la synthèse et l’amélioration rationnelles de molécules artificielles pour interagir avec ou modifier des systèmes biologiques de manière contrôlée. Les contributions de Tsien ont commencé par la conception et la synthèse rationnelles de chélateurs et d’indicateurs de calcium extrêmement utiles pour des applications intracellulaires. Son groupe a été le pionnier ou a amélioré des indicateurs biologiquement utiles pour le sodium et pour l’AMPc, des indicateurs de potentiel membranaire, des chélateurs qui libèrent ou absorbent Ca2+ lors de la photoactivation, des molécules organiques pour libérer de l’oxyde nitrique intracellulaire lors de la photoactivation, une approche générale pour rendre la membrane perméable,Trio share Nobel chemistry prizeIl est également un chef de file en ingénierie des protéines, notamment dans la compréhension et l’amélioration de la protéine fluorescente verte (GFP), une macromolécule remarquable qui synthétise spontanément un fluorophore à l’intérieur d’elle-même et permet ainsi d’encoder génétiquement une forte fluorescence visible. La plupart des nombreuses applications de la GFP en biologie cellulaire utilisent des mutations découvertes dans le laboratoire du professeur Tsien, pour conférer des propriétés spectrales améliorées ou des couleurs altérées. Son groupe a utilisé des paires de GFP de couleurs différentes pour construire des indicateurs fluorescents transfectables de Ca2+ cytosolique et organellaire et pour surveiller les interactions dynamiques protéine-protéine dans des cellules vivantes individuelles. Les indicateurs fluorescents du professeur Tsien permettent le criblage à très haut débit d’un grand nombre de composés candidats sur des cellules de mammifères.GFP: from jellyfish to the Nobel prize and beyond - Chemical Society Reviews (RSC Publishing) DOI:10.1039/B904023DTsien est également un chef de file dans la transduction des signaux de biologie cellulaire. Ses principales réalisations dans ce domaine comprennent : les premières mesures directes de l’augmentation importante du Ca2+ libre cytosolique associé à la sécrétion d’activation des cellules immunitaires et au cycle cellulaire ; recherches pionnières sur l’apparition et le mécanisme des oscillations du Ca2+ ; la preuve qu’une fonction majeure de ces oscillations peut être d’optimiser l’expression des gènes ; la découverte que les gradients intracellulaires de Ca2+ (et peut-être l’activation localisée de la protéine kinase C) peuvent prédire et contrôler la directionnalité de la sécrétion de toxine par les lymphocytes T cytotoxiques. Élucidation des voies de signalisation intracellulaires primaires, impliquant une synergie entre l’oxyde nitrique, le cGMP et le Ca2+ pour l’induction de la dépression cérébelleuse à long terme, l’un des modèles cellulaires les plus importants pour la plasticité synaptique des mammifères.

Roger Y. Tsien (1952—2016)La découverte de la protéine fluorescente verte (GFP) et son développement en une étiquette génétique pour surveiller le destin cellulaire ont transformé les biosciences et, en 2008, le prix Nobel de chimie a été décerné à Osamu Shimomura, Martin Chalfie et Roger Tsien pour leurs découvertes. Le développement de la GFP par Roger Tsien dans une vaste palette de couleurs d’étiquettes protéiques fluorescentes a permis la capacité révolutionnaire de surveiller simultanément différents processus biologiques et a ouvert la voie aux biologistes chimiques pour voir dans les cellules comme jamais auparavant. ACS Chimie Biologiea recueilli des souvenirs de ses collègues, stagiaires, amis et famille qui dépeignent un scientifique créatif, incisif et infiniment curieux qui nous manque profondément. Ce numéro spécial sur la détection et l’imagerie biologiques n’aurait pas été possible sans ses découvertes et est dédié à sa mémoire.Image

Roger Y. Tsien

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2008/tsien/facts/

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschembio.8b00617

https://www.nature.com/articles/nchembio.2213

https://www.nature.com/articles/538172a

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