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Jacques Prost : de la physique à la cellule

Céline Giustranti
22/11/2016
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Alors que le laboratoire Physico-chimie Curie fête ses 20 ans, son fondateur et ancien directeur, Jacques Prost reçoit l’un des plus prestigieux prix en biophysique, le prix international Raymond and Beverly Sackler.
Jacques Prost

Après une "première partie" de sa carrière consacrée aux cristaux liquides, Jacques Prost n’a ensuite cessé d’œuvrer au rapprochement entre la physique et la biologie. Alors que Pierre-Gilles de Gennes, Prix Nobel de physique en 1991, lui suggère, dès 1987, de monter un groupe de recherche théorique sur les supraconducteurs à l’ESPCI qu’il dirgie, ce sont les moteurs moléculaires qui vont inspirer à Jacques Prost une idée originale. Avec Armand Ajdari, il introduit le premier modèle isotherme de moteurs moléculaires.

Ensuite, le physicien ne quittera plus vraiment le monde la biologie. En 1995, le Pr Daniel Louvard, alors directeur du Centre de Recherche de l’Institut Curie, lui confie la délicate tâche de créer un laboratoire de physico-chimie unifié et de mettre en place l’interface physique biologie avec le biologiste Michel Bornens.

Le domaine naturel de coopération est au départ celui de la biologie cellulaire récemment introduit à l’institut. "Nous avons donc développé cette interface pour aborder la cellule sous des angles nouveaux et quantitatifs grâce à un programme intitulé "La physique à l’échelle de la cellule"." Pendant 7 ans, ce programme va permettre d’amorcer des recherches transversales, innovantes et ambitieuses. "Nous nous étions dit qu’au vu du défi que cela représentait, si 20 % des projets lancés fonctionnaient, nous serions satisfaits, raconte Jacques Prost. Au final, 80 % ont porté leurs fruits."

Parallèlement, Jacques Prost et son équipe à l’Institut Curie poursuivent leurs travaux novateurs sur les moteurs moléculaires. En particulier avec Frank Julicher, il s’attaque aux comportements collectifs des moteurs car les cellules en comptent des milliers, sans parler des muscles dans lesquels les nombres sont gigantesques. Ces travaux permettent de comprendre les oscillations musculaires, le battement des flagelles ainsi que les principes de fonctionnement de l’audition. Certaines des prédictions sont confirmées expérimentalement par Pascal Martin dix ans plus tard.

 

Des moteurs cellulaires au gel actif

Fort de la proximité du laboratoire de biologie cellulaire, son équipe commence aussi à s’intéresser aux membranes cellulaires. "Partant du constat que les études des membranes passives ne peuvent pas s’appliquer aux membranes cellulaires, nous nous sommes engagés dans la description des membranes hors d’équilibre, explique le chercheur. Nous avons ainsi pu montrer avec Bruno Goud et Patricia Bassereau le rôle des moteurs moléculaires dans la genèse des nanotubes membranaires." Simultanément, il ajoute une corde à ses recherches en étudiant la motilité de la bactérie listeria, en collaboration avec Cécile Sykes.

En 2003, Jacques Prost succède à Pierre-Gilles de Gennes à la tête de l’Ecole supérieure de physique et chimie industrielles (ESPCI) mais il continue sa recherche à l’Institut Curie. En particulier avec Jean-François Joanny, Frank Julicher, Karsten Kruse et K Sekimoto, il introduit le concept de « gel actif » qui se révèle très puissant pour décrire la mécanique et la dynamique cellulaire. Sont ainsi décrites la motilité cellulaire, la cicatrisation cellulaire, certaines oscillations cellulaires, la cytocinèse... Ce type de théorie s’applique aussi à la description des tissus et des prédictions faites en 2005 se trouvent confirmées par des expériences faites dans le groupe de Pascal Silberzan à l’heure actuelle.

En remettant le prix international Raymond and Beverly Sackler à Jacques Prost, l’Université de Tel Aviv (Israël) a très certainement voulu honorer à la fois ses travaux de recherche pionniers en biophysique mais aussi l’inspiration que son travail représente pour toute une génération de chercheurs.