Alexander Todd : Le chimiste qui a construit l'ossature de l'ADN

En 1949, dans un laboratoire de Cambridge, Alexander Todd a synthétisé l'adénosine triphosphate (ATP), la molécule qui transporte l'énergie utilisable à l'intérieur de chaque cellule vivante. Deux ans plus tard, il a établi comment l'ossature de l'ADN est assemblée, avec les atomes de carbone 3 et 5 des cycles de sucre liés par un phosphate. Lorsque Watson et Crick ont dévoilé la double hélice en 1953, la chimie de Todd constituait l'échafaudage sur lequel elle reposait. À trente et un ans, il était déjà le plus jeune professeur de chimie de Grande-Bretagne depuis Frankland.

Un début à Glasgow

Alexander Robertus Todd est né le 2 octobre 1907 à Cathcart, à la périphérie de Glasgow, fils aîné d'Alexander Todd, employé du métro de Glasgow, et de Jane Lowry. Il a fait ses études à l'Allan Glen's School puis à l'Université de Glasgow, où il a obtenu une licence en chimie en 1928.

Ensuite, il a fait ce que peu de chimistes britanniques de sa génération ont fait : il est parti. À l'Université Goethe de Francfort, il a obtenu un doctorat en 1931 avec une thèse sur la chimie des acides biliaires, absorbant la tradition allemande de la chimie organique structurelle à sa source. De retour en Grande-Bretagne grâce à une bourse de recherche de 1851, il a obtenu un second doctorat (DPhil) à l'Oriel College d'Oxford en 1933. À vingt-six ans, il avait été formé deux fois, dans deux des cultures chimiques les plus fortes au monde.

L'ascension rapide

Todd a rejoint le personnel de l'Université d'Édimbourg en 1934. En 1937, il a épousé Alison Sarah Dale, fille de Henry Hallett Dale, lui-même lauréat du prix Nobel ; ils ont eu trois enfants, Alexander Henry, Helen Jean et Hilary Alison. En 1938, Manchester lui a confié la chaire de chimie Sir Samuel Hall. Il avait trente et un ans, l'homme le plus jeune à occuper une chaire de chimie britannique depuis Edward Frankland. La même année, il a passé six mois en tant que professeur invité au California Institute of Technology (Caltech) et a refusé le poste permanent qui lui était offert. Il construirait son école en Grande-Bretagne.

En 1944, Cambridge l'a élu à la chaire de chimie de 1702, qu'il a occupée pendant vingt-sept ans, jusqu'à sa retraite en 1971. C'est là que le travail qui comptait a été accompli.

Le travail

Todd a choisi la cible la moins glamour et la plus conséquente disponible : les nucléotides, les nucléosides et les coenzymes nucléotidiques — les unités chimiques individuelles à partir desquelles l'ADN et l'ARN sont assemblés, et les molécules par lesquelles les cellules déplacent l'énergie. Dans les années 1940, personne ne pouvait les fabriquer proprement, et tant que l'on ne peut pas construire une molécule, on ne peut pas prétendre la comprendre.

En 1949, son groupe a synthétisé l'adénosine triphosphate et le flavine adénine dinucléotide. L'ATP est la monnaie énergétique universelle de la biologie ; le FAD est un transporteur au cœur de la respiration cellulaire. Produire les deux en laboratoire a permis de fixer leurs structures sans contestation et a fourni à la biochimie une réserve de matériel pur et défini avec lequel travailler.

En 1951 est venu le résultat structurel. Le groupe de Todd a montré, par des moyens chimiques, comment l'ossature de l'ADN est liée : le carbone 3 d'un sucre au carbone 5 du suivant, par un pont phosphate. Deux ans plus tard, le modèle de la double hélice basé sur les rayons X de Watson et Crick est apparu et a été corroboré par cette chimie. Une hélice n'est qu'une forme ; Todd a fourni la grammaire covalente qui a rendu cette forme possible.

Il a continué. En 1955, il a aidé à élucider la structure de la vitamine B12, la vitamine la plus structurellement redoutable connue, bien que ce soit Dorothy Hodgkin qui ait fixé la formule finale par cristallographie. Il a travaillé sur la vitamine B1 et la vitamine E, sur les pigments anthocyaniques qui colorent les fleurs et les fruits, et sur les alcaloïdes du cannabis ; en 1940, il est devenu la première personne à fabriquer du H4-CBD et du H2-CBD par hydrogénation du cannabidiol.

Reconnaissance

La Royal Society l'a élu membre en 1942. Il a été fait chevalier en 1954, année où il a également été professeur invité Arthur D. Little au MIT, après avoir été professeur Nieuwland à l'Université de Notre Dame en 1948. L'Académie nationale des sciences des États-Unis l'a accueilli en 1955 et l'Académie américaine des arts et des sciences en 1957 — l'année où le prix Nobel de chimie lui a été décerné « pour ses travaux sur les nucléotides et les coenzymes nucléotidiques ». La Société américaine de philosophie a suivi en 1965. En 1977, la Reine l'a nommé à l'Ordre du Mérite, l'honneur le plus restreint de Grande-Bretagne. Plus de quarante universités lui ont décerné des diplômes honorifiques.

Le chimiste public

La seconde carrière de Todd était institutionnelle. De 1952 à 1964, il a présidé le comité consultatif du gouvernement britannique sur la politique scientifique, l'organisme par lequel la Grande-Bretagne d'après-guerre décidait quelle science elle financerait. En 1962, il a été fait pair à vie sous le nom de Baron Todd de Trumpington. Il a été maître du Christ's College de Cambridge de 1963 à 1978, premier chancelier de l'Université de Strathclyde à partir de 1965, et président de la Royal Society de 1975 à 1980 — un rare balayage des postes de commandement de la science britannique. Il a été membre fondateur du Conseil culturel mondial en 1981 et a enseigné en tant que professeur invité au Hatfield Polytechnic de 1978 à 1986, dépassant les soixante-dix ans et donnant toujours des cours.

Dernières années

Sa femme Alison est décédée en 1987. Todd est décédé à Cambridge le 10 janvier 1997, à l'âge de quatre-vingt-neuf ans, à la suite d'une crise cardiaque. La Royal Society of Chemistry a plus tard placé une plaque bleue au département de chimie de Cambridge où il avait travaillé.

Pourquoi Todd compte

La révolution de la biologie moléculaire est généralement racontée à travers les physiciens et les cristallographes. Elle n'aurait pas pu se produire sans des chimistes capables de démonter les molécules de l'hérédité et de les remonter. Todd était le plus grand d'entre eux. Il a fabriqué l'ATP. Il a défini la liaison qui parcourt toute la longueur de chaque chromosome. Et il a dirigé un département qui a fourni au domaine à la fois ses membres et ses méthodes. Il a réussi la chimie de l'information de la vie en la construisant, une liaison à la fois.