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Patrick Cramer, de nationalité allemande, reçoit le Prix Louis-Jeantet de médecine 2021 pour sa contribution à la compréhension des aspects structuraux et biochimiques de la transcription des gènes dans les cellules eucaryotes.
Né en 1969, Patrick Cramer étudie la chimie à Stuttgart, Heidelberg, Bristol et Cambridge, avant d’obtenir un doctorat au Laboratoire Européen de Biologie Moléculaire (EMBL) à Grenoble. De 1999 à 2001, Patrick Cramer poursuit ses recherches postdoctorales à l’Université de Stanford avec Roger Kornberg, lauréat du Prix Nobel 2006. Il intègre l’Université de Munich en 2001 en tant que professeur de biochimie et dirige le Gene Center Munich de 2004 à 2013. Depuis 2014, il est directeur de l’Institut Max Planck de Chimie Biophysique à Göttingen.
En 2009, Patrick Cramer est élu membre de l’Organisation européenne de biologie moléculaire (EMBO) et de l’Académie nationale allemande des sciences Leopoldina. En 2020, il devient membre de la National Academy of Sciences, USA. Tout au long de sa carrière, il s’est vu attribué de nombreuses récompenses, dont le prix Gottfried Wilhelm Leibniz et, plus récemment, la médaille Otto Warburg.
Un film moléculaire de la transcription génique
Au cours du processus complexe de transcription, les cellules réalisent des copies de leurs gènes sous forme de molécules d’ARN. Ces molécules d’ARN servent ensuite d’instructions pour la construction des protéines – les outils des cellules vivantes. Le processus de copie, de l’ADN à l’ARN, commence par le recrutement d’un complexe ARN polymérase sur un gène, suivi d’un ensemble d’étapes successives: initiation, élongation et terminaison. Les ARN polymérases – les machines moléculaires de nos cellules – s’associent à de nombreuses autres protéines pour contrôler quel gène est transcrit à tel moment donné. Cette régulation rapide et précise de la transcription des gènes est essentielle pour le développement des organismes et le maintien de cellules saines.
Patrick Cramer et son équipe étudient la structure des ARN polymérases. Ils cherchent à comprendre comment les polymérases fonctionnent et comment elles sont contrôlées. Ils sont parvenus à déchiffrer la structure tridimensionnelle de l’ARN polymérase et ont montré comment elle est contrôlée par un grand nombre de facteurs cellulaires. Son groupe de recherche a pu expliquer en détail la façon dont la transcription est régulée et a réalisé une vidéo, véritable film moléculaire, aujourd’hui largement diffusée dans l’enseignement.
Dans certaines maladies telles que le cancer, la transcription est fortement activée, ce qui permet la croissance incontrôlée des cellules et la progression de la maladie. L’équipe de Patrick Cramer a décrit comment les gènes sont activés dans les cellules humaines par des facteurs qui transforment l’ARN polymérase en une forme hautement active. Récemment, Patrick Cramer s’est attaché à décrire la polymérase que le nouveau coronavirus SARS-CoV-2 utilise pour copier son génome. Ses travaux fournissent un cadre pour étudier et contrôler la régulation des gènes qui gouverne, d’un côté, la différenciation et le développement cellulaire, et d’un autre, le développement et la progression de maladies.