Mon prof est un Prix Nobel!

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  • Le 15 octobre 2013

Martin Karplus, Prix Nobel de chimie, est un scientifique mais aussi un homme remarquable, témoigne le professeur de chimie Stephen Michnick. (Image: Stephanie Mitchell/Harvard Staff Photographer)L'annonce des lauréats du prix Nobel de chimie 2013 a revêtu une importance toute particulière pour l'Université de Montréal. Martin Karplus, Michael Levitt et Arieh Warshel, des États-Unis, ont été récompensés pour avoir «élaboré les bases des modèles informatiques permettant de comprendre et de prédire des processus chimiques».

 

Parmi leurs nombreuses contributions, on compte la mise au point de modèles informatiques décrivant, dans le détail et à l'échelle atomique, la dynamique des réactions chimiques produites par des protéines dans les cellules vivantes. En voici trois exemples parmi de nombreux autres: le catabolisme enzymatique de nutriments simples, le transport sélectif de molécules de sels et de médicaments par les canaux transmembranaires ainsi que la reconnaissance et la modification du récepteur par le médicament.

Je suis professeur au Département de biochimie de l'Université et ancien étudiant postdoctoral de Martin Karplus. Après avoir travaillé avec lui, j'ai conçu des outils conceptuels et expérimentaux pour construire des modèles quantitatifs décrivant comment les cellules réagissent à des signaux environnementaux. Et je ne suis pas le seul: Benoit Roux, aujourd'hui à l'Université de Chicago, a également été un étudiant du professeur Karplus. Le professeur Roux a entamé sa carrière sur le campus de l'UdeM, au Département de chimie, et a été associé au Groupe de recherche en transport membranaire, qui est devenu plus tard le Groupe d'étude des protéines membranaires. En effectuant ses travaux avec le professeur Karplus, à l'Université Harvard, Benoit Roux a été un pionnier des modèles les plus avancés de transport d'ions dans les cellules. Ces modèles ont aidé à comprendre comment les protéines membranaires participent à l'homéostasie des concentrations ioniques transmembranaires, laquelle est essentielle au maintien, entre autres, de la capacité des neurones à transmettre des signaux électriques et qui permet aux cellules du rein de maintenir l'équilibre des concentrations de sels dans le sang.

Les travaux de Martin Karplus ont eu des répercussions énormes dans tous les domaines de la chimie et de la biologie. Quand il a commencé, dans les années 70, à recourir à des modèles informatiques pour prévoir le comportement de molécules complexes comme les protéines, composées de milliers d'atomes, il s'agissait d'un projet extrêmement audacieux. Aujourd'hui, les méthodes que lui et les autres lauréats du prix Nobel ont imaginées sont utilisées de manière presque routinière par les chimistes et les biochimistes pour résoudre une grande variété de problèmes, comme créer des médicaments ou étudier la formation des fibrilles amyloïdes dans la maladie d'Alzheimer. En tant qu'étudiants, nous en avons appris beaucoup auprès du professeur Karplus. Il nous a enseigné à saisir le sens profond des données expérimentales, et tout ce que nous modélisions à l'ordinateur devait correspondre à ce que nous constations dans les expériences. Nous avons également découvert que les expériences avaient leurs limites pour décrire les processus chimiques. Une savante interprétation des modèles informatiques peut révéler le déroulement de ces processus par le menu.

J'aimerais ajouter, sur une note plus personnelle, que Martin Karplus est aussi remarquable et polyvalent dans les autres aspects de sa vie qu'il l'est en tant que scientifique. Véritable francophile, il a, pendant plusieurs années, partagé son temps entre l'Université Harvard et l'Université de Strasbourg. Même lorsque nous étions étudiants à Harvard, il passait ses étés dans son chalet en France et, nous avons tôt fait de l'apprendre, il était un chef cuisinier accompli – au point de travailler dans le restaurant d'un hôtel de la région. Nous avons récemment appris qu'il est aussi un excellent photographe amateur. L'été dernier, une exposition de ses photos intitulée La couleur des années 1950 a été montée au site François-Mitterrand de la Bibliothèque nationale de France. La leçon la plus importante que Martin Karplus nous a léguée, et celle que tout étudiant devrait retenir, est la suivante: essayez toujours d'être remarquable dans tous les aspects de votre vie.

Stephen Michnick
Professeur au Département de biochimie