La doctorante Nathalie Reid examine le fonctionnement des protéines

Si Nathalie Reid a décidé de poursuivre une carrière en biochimie, c’est parce que ce domaine réunit toutes les sphères scientifiques auxquelles elle s’intéresse – la biologie, la chimie et les mathématiques.

Aujourd’hui, l’étudiante en première année du doctorat au Département de chimie et de biochimie mène des recherches en génétique, sur la caractérisation des protéines, en enzymologie et en biologie évolutive. Ses travaux pourraient avoir des retombées importantes en ce qui a trait à notre compréhension de certaines maladies, dont l’anémie sidéroblastique congénitale avec déficit immunitaire B (SIFD).

A titre de membre de l’équipe de Paul Joyce, Nathalie Reid explore le lien entre l’ARNt nucléotidyltransférase (ARNt-NT), une enzyme, et Schizosaccharomyces pombe, une levure. Elle est en outre l’auteure principale d’un compte rendu d’étude publié récemment dans la revue Biochemical and Biophysical Research Communications. Elle a rédigé son article en collaboration avec le professeur Joyce, qui est son directeur de thèse, et une autre collègue étudiante de Concordia, Judith Ngou.

Concordia est un endroit où je me sens à l’aise et soutenue. 

Quel est le rapport entre cette image et vos travaux à Concordia?

Nathalie Reid : C’est l’image d’un test de formation de colonies de levures. Dans la première colonne, les levures sont visibles parce qu’elles contiennent le gène qui code pour l’ARNt-NT, une enzyme essentielle à leur croissance. Or, on constate par la quasi-absence de colonies dans la deuxième colonne que les cellules ne peuvent pas se développer lorsqu’on supprime ce gène.

Les troisième, quatrième et cinquième colonnes montrent que deux gènes de Schizosaccharomyces pombe sont nécessaires pour remplacer l’activité ARNt-NT dans la levure. Quand l’un ou l’autre gène est absent – comme c’est le cas dans les troisième et quatrième colonnes – on n’observe aucun progrès. Les cultures de Schizosaccharomyces pombe dans la cinquième colonne portent les deux gènes et affichent une croissance en conséquence.

Quels résultats attendez-vous de vos travaux? Et quels pourraient en être les effets concrets dans la vie des gens?

NR : Mers travaux de recherche visent à comprendre les fondements de l’activité enzymatique ARNt-NT chez les levures Schizosaccharomyces pombe. Les enzymes – habituellement observables sous la forme d’une seule protéine chez les eucaryotes – sont essentielles à la survie de toutes les espèces en raison de leur rôle dans le traitement de l’ARNt et la synthèse des protéines.

Mon projet est en outre axé sur la compréhension des principes de base du fonctionnement de ces protéines. Je souhaite déterminer le parcours évolutif qui a abouti à la présence de deux gènes ARNt-NT chez les eucaryotes. Une meilleure connaissance fondamentale du mécanisme de ces enzymes pourrait nous permettre de mieux comprendre les maladies qui surviennent chez l’humain en raison d’une incapacité de la protéine à fonctionner normalement.

Quels sont les principaux obstacles auxquels vous vous êtes heurtée dans vos travaux?

NR : C’est la toute première fois que notre équipe se penche sur cette espèce de levure. Un des plus gros défis auxquels nous devons faire face actuellement réside dans l’application, à ce micro-organisme, des méthodes couramment utilisées dans notre laboratoire, puis dans leur optimisation, afin d’obtenir des résultats fiables.

Dans quels domaines vos travaux pourraient-ils être utilisés?

NR : Mes travaux explorent une question intéressante sur le plan de l’évolution : pourquoi certains organismes ont recours à deux gènes pour exécuter une fonction, alors qu’un seul suffit dans la plupart des cas? Ces études visent à établir des liens entre la structure et la fonction des enzymes et les phénotypes pathologiques.

Quelle personne, quelle expérience ou quel événement particulier vous a donné l’idée de votre sujet de recherche et incitée à vous intéresser à ce domaine?

NR : Si j’ai décidé de poursuivre des études en biochimie, c’est parce que ce domaine réunit toutes les sphères scientifiques auxquelles je m’intéresse – la biologie, la chimie et les mathématiques. Plus j’en apprends sur le sujet, plus je souhaite en faire une carrière.

À titre de membre de l’Institut d’enseignement coopératif, j’ai travaillé comme stagiaire dans différentes entreprises. L’expérience pratique que j’y ai acquise m’a convaincue de poursuivre des études aux cycles supérieurs. J’ai amorcé une maîtrise en chimie. Après avoir suivi un programme accéléré, j’ai récemment été admise au doctorat. La recherche sur les protéines demeure mon champ d’études préféré.

Comment les étudiants en STIM que cela intéresse peuvent-ils se lancer dans ce type de recherche? Quel conseil leur donneriez-vous?

NR : Les possibilités de recherche en biochimie sont vastes. Je conseille aux étudiants d’explorer différentes sous-disciplines; cela peut contribuer à faciliter leur choix définitif. À Concordia, les étudiants peuvent décider de faire du bénévolat ou encore, de travailler dans un des laboratoires de recherche de l’Université en échange de crédits, afin de voir ce qui les intéresse le plus.

La biochimie se rapportant à des systèmes biologiques, une grande part des expériences que nous menons requièrent une approche par tâtonnement. Par conséquent, ceux et celles qui souhaitent poursuivre une carrière dans ce domaine doivent faire preuve d’une grande patience.

Qu’est-ce qui vous plaît le plus à Concordia?

NR : Quand je me suis inscrite au premier cycle en 2013, Concordia était mon établissement de choix. Les professeurs sont accessibles et répondent rapidement aux demandes des étudiants. De plus, on peut facilement obtenir des rencontres individuelles. Mes camarades des cycles supérieurs acceptent volontiers de s’entraider quand vient le temps de se familiariser avec une nouvelle procédure, de partager du matériel ou de se préparer à un exposé oral.

Concordia, c’est un peu comme ma deuxième famille; je m’y sens à l’aise et soutenue. J’espère pouvoir amener le plus de gens possible à profiter de ce milieu d’apprentissage extraordinaire au cours des années à venir.

Vos recherches bénéficient-elles du financement ou du soutien de partenaires ou d’organismes?

NR : J’ai reçu une bourse d’études supérieures de l’Université Concordia, laquelle me permet de financer en partie mes travaux. Mon directeur, Paul Joyce, est en outre titulaire d’une subvention à la découverte du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada pour ce projet.

Apprenez-en davantage sur le Département de chimie et de biochimie de Concordia.