Conduite le long de l’hélice : comment le début tardif de Jacqueline K. Barton a révolutionné la biophysique de l’ADN

Jacqueline Barton a fait son entrée au Barnard College de l'université Columbia, à New York, sans avoir jamais suivi le moindre cours de chimie au lycée, son école préparatoire ne proposant pas cette matière. Née en 1952 d'un père juge à la Cour suprême de l'État de New York et d'une mère ayant fui les forces nazies en Belgique, ce n'est qu'une fois à l'université que la jeune femme assiste à ses premiers cours et travaux pratiques de chimie. Ce premier contact suscite chez elle une véritable passion qui réoriente son parcours académique, la conduisant jusqu'à l'obtention d'un doctorat en chimie inorganique à l'université Columbia.

Un itinéraire inattendu vers la chimie inorganique

Après l'obtention de son doctorat à Columbia, Jacqueline Barton mène une carrière de chercheuse au sein de plusieurs institutions de premier plan. Selon le Science History Institute, ses débuts la mènent aux Bell Labs, puis à des postes d'enseignante-chercheuse au Hunter College de l'université de la Ville de New York ainsi qu'à l'université Columbia. Elle rejoint ultérieurement le California Institute of Technology (Caltech) à Pasadena, où elle est nommée titulaire de la chaire John G. Kirkwood et Arthur A. Noyes au sein de la division de chimie et de génie chimique. Au fil de ses décennies passées au laboratoire, elle forme plus de 100 étudiants en Master, doctorants et chercheurs postdoctoraux, dont environ la moitié a ensuite embrassé une carrière académique.

Sonder la conductivité de la double hélice

Jacqueline Barton s'intéresse pour la première fois à l'ADN au cours de ses études doctorales, consacrant ensuite ses travaux au mode de déplacement de la charge électrique à travers la structure en double hélice. Elle devient l'une des premières scientifiques à démontrer qu'un brin d'ADN intact possède une conductivité électrique. Pour analyser ce phénomène, elle conçoit des composés métalliques sur mesure, appelés complexes métalliques. En utilisant ces molécules pour guider les courants électriques — en injectant pour ainsi dire des électrons au cœur de la structure génétique —, son équipe observe la progression des électrons le long de l'empilement moléculaire. Surtout, la chercheuse établit qu'un brin d'ADN endommagé interrompt ce flux, bloquant ainsi le transport de charge. Les lésions de l'ADN étant liées aux mutations génétiques et aux cancers, cette découverte fournit un mécanisme physique concret pour scanner et détecter les altérations du matériel génétique.

Du diagnostic moléculaire aux applications cliniques

Désireuse de traduire ses observations biophysiques en outils de diagnostic, Jacqueline Barton cofonde GeneOhm Sciences en 2001. L'entreprise développe des tests de diagnostic rapide reposant sur la conductivité électrique de l'ADN afin de localiser des gènes et de repérer les dommages structuraux. En 2006, la société de technologies médicales Becton, Dickinson and Company fait l'acquisition de GeneOhm Sciences, intégrant ses techniques de diagnostic moléculaire à des plateformes cliniques plus vastes.

Reconnaissance et applications modernes en biophysique

La mise en évidence du transport de charge au sein de l'ADN vaut à Jacqueline Barton une reconnaissance majeure au sein de la communauté scientifique. Élue à la National Academy of Sciences en 2002, elle reçoit la National Medal of Science des mains du président Barack Obama en 2010, puis la médaille d'or de l'American Institute of Chemists en 2015. Aujourd'hui, ses travaux demeurent une pierre angulaire de la biophysique moléculaire. En démontrant qu'un ADN endommagé perturbe le passage du courant électrique, elle a prouvé que des sondes chimiques inorganiques peuvent scruter le matériel génétique, ouvrant la voie à de nouvelles méthodes de détection des maladies et à des perspectives prometteuses pour la réparation de l'ADN.

Image de couverture : illustration générée par IA ; ce n’est pas une photographie documentaire.

Source: Jacqueline K. Barton