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L’Encyclopédie du Projet Embryonnaire

Ernest Everett Just était un embryologiste expérimental américain du début du XXe siècle impliqué dans des recherches au Laboratoire de Biologie Marine (MBL) de Woods Hole, Massachusetts, et à la Stazione Zoologica de Naples, en Italie. Just était connu pour des expériences simples mais élégantes qui soutenaient la théorie de la ”fertilisation » de Frank R. Lillie et servaient d’antagoniste aux travaux de Jacques Loeb sur la parthénogenèse artificielle. Les nombreuses expériences de Just avec des invertébrés marins ont montré que la surface des œufs, ou ectoplasme, joue un rôle important dans la fécondation et le développement des œufs.

Just est né à Charleston, en Caroline du Sud, le 14 août 1883 de Charles Frazier Just Jr. et Mary Matthew Just. Son père est décédé en 1887 et peu après, la famille Just a déménagé à James Island, au large de la côte de la Caroline du Sud. Sa première éducation consistait à fréquenter la petite école que sa mère avait fondée et dirigée. Je viens de quitter James Island à l’âge de douze ans pour aller au Colored Normal Industrial Agricultural and Mechanics College d’Orangeburg (aujourd’hui South Carolina State College). En 1899, il vient d’obtenir une licence d’enseignement, ce qui signifie qu’il a été certifié pour enseigner dans n’importe quelle école noire de Caroline du Sud. Il n’avait que quinze ans.

L’enseignement ne plaisait pas à l’adolescent alors il a voyagé vers le nord, décrochant de petits boulots en cours de route jusqu’à ce qu’il atteigne la Kimball Union Academy à Meriden, dans le New Hampshire. Il vient de terminer un cours d’études classiques en trois ans, période au cours de laquelle sa mère est décédée. Le jeune diplômé du collège a été conseillé par des amis et des enseignants de fréquenter le Dartmouth College, ce qu’il a décidé de faire. À Dartmouth, il vient d’étudier la biologie, l’histoire, la littérature et les classiques. Il est diplômé de Dartmouth en 1907, le seul « magna cum laude” de sa classe, avec un baccalauréat AB arts et a rejoint la faculté d’anglais de l’Université Howard, Washington, DC à l’automne de la même année. On lui demande de prendre en charge le département de biologie et d’enseigner la physiologie en 1910, en plus de ses fonctions d’enseignement de l’anglais. Peu de temps après, il est devenu le premier chef du nouveau département de zoologie et a renoncé à enseigner des cours d’anglais.

Par l’intermédiaire d’un contact de Dartmouth, vient de communiquer avec Lillie à l’Université de Chicago au sujet d’un diplôme d’études supérieures en biologie. Lillie a simplement commencé ses recherches en 1909 à Woods Hole et a suivi des cours à l’Université de Chicago. Le travail à la station maritime s’est rapidement transformé en un assistant de recherche, travaillant côte à côte avec Lillie. Tout cela a été fait en plus de maintenir un poste d’enseignant à temps plein à Howard. Après l’obtention de son doctorat, vient de retourner chaque année à Woods Hole en tant que chercheur indépendant.

Juste concentré ses intérêts sur les œufs d’invertébrés marins, à la fois en laboratoire et dans leur environnement naturel. Grâce à sa connaissance tacite de la reproduction des invertébrés marins dans les océans et les estuaires, Just a pu rapprocher son environnement de laboratoire de celui de l’environnement naturel de l’organisme. En 1912, Le premier article de Just, « La relation du Premier Plan de Clivage avec le Point d’Entrée du Sperme. » a été publié dans le Bulletin biologique. Vient de montrer que les œufs du ver marin (Nereis) se clivent dans différents plans en fonction du point d’entrée du sperme. Pour juste, la surface de l’œuf était un facteur important et robuste dans le processus de fécondation. En montrant que les spermatozoïdes avaient une probabilité égale d’entrer dans l’ovule en tout point de la surface de l’ovule, et que la direction du clivage dépendait du point d’entrée arbitraire des spermatozoïdes, et non d’un plan de clivage prédéterminé, Vient de faire une brèche dans la théorie préformationniste. C’est également à cette époque qu’il épouse Ethel Highwarden en 1912 et rencontre Jacques Loeb alors qu’il est au Rockefeller Institute for Medical Research. Des intérêts de recherche similaires et la position de Loeb sur l’égalité sociale ont fait des deux embryologistes des amis rapides, mais pas de longue date. En 1915, Just fut le premier à recevoir la médaille Spingarn, remise chaque année à l’Afro-Américain qui rend le plus grand service à sa race. Cela a été suivi par l’Université de Chicago qui lui a décerné son doctorat en embryologie expérimentale en 1916.

En 1919 et 1920, vient de publier quatre articles dans le Biological Bulletin, tous axés sur son travail avec le dollar de sable Echinarachnius parma. Dans une série d’expériences, nous venons de mesurer l’élévation de la membrane de l’ovule au contact du sperme et le temps qu’il a fallu pour que la membrane soit pénétrée par un sperme. Il a observé que le sperme était tiré dans l’ovule plutôt que l’opinion communément admise selon laquelle il s’ennuyait activement dans l’ovule. Il vient également de documenter une « vague d’instabilité” qui s’est déplacée du point d’entrée du sperme vers le côté opposé de l’ovule. Depuis lors, les embryologistes ont prouvé qu’une telle vague d’instabilité est une vague d’exocytose des granules corticaux qui forme l’enveloppe de fécondation. J’ai également vu que la vague était associée à un blocage immédiat de toute pénétration supplémentaire du sperme de l’ovule.

En 1920, tout en continuant à enseigner à Howard, vient d’obtenir une bourse de recherche de dix ans de Julius Rosenwald par l’intermédiaire du Conseil national de recherches. Il n’a pas perdu de temps pour retourner à son travail à Woods Hole où il a continué à étudier le processus de fécondation avec des résultats qui ont renforcé le travail de Lillie et remis en question l’idée de Loeb de « cytolyse superficielle. »Selon les études de Loeb, le développement des œufs pourrait être initié en exposant les œufs à l’acide butyrique. Le développement a ensuite été immédiatement suivi de la libération de lysine, l’agent cytolytique de Loeb, pour décomposer le cortex de l’œuf. Juste montré que mettre des œufs dans de l’acide butyrique pendant une courte période de temps ralentissait en fait la cytolyse plutôt que de l’accélérer. Juste a pu prouver que l’effet cytolytique de l’acide butyrique était dû à la surexposition des œufs à l’acide et rien de plus. Il est allé encore plus loin en rejetant les découvertes expérimentales de Loeb sur la parthénogenèse artificielle, en attaquant la méthode de tenue des registres de Loeb et son incapacité apparente à maintenir des conditions expérimentales pour imiter les environnements naturels de ses organismes expérimentaux.

L’amitié que Just et Loeb avaient forgée ensemble à Woods Hole a rapidement disparu. Leurs désaccords ont duré de nombreuses années, Loeb fournissant des évaluations négatives de Just au Rockefeller Institute et à la Carnegie Foundation. Chaque fois que j’essayais d’obtenir de l’argent, les évaluations de Loeb semblaient monter et étouffer toute attribution de subvention.

En 1929, il fait son premier voyage en Europe et travaille à la Stazione Zoologica d’Anton Dohrn à Naples. Pendant six mois, il a expérimenté des oursins (Paracentrotus lividus et Echinus microtuberculatus) pour voir comment ces organismes se développent et pour continuer à tester la théorie de la fertilisation de Lillie. Vers 1906, Lillie avait émis l’hypothèse que les œufs libéraient une substance qu’il inventait la fertilizine. Au contact des spermatozoïdes, dit Lillie, la fertilizine provoque l’attachement des spermatozoïdes à celle-ci. Lillie croyait que les molécules de fertilizine servaient de récepteurs à la surface de l’œuf. Avec des récepteurs pour les surfaces des ovules et des spermatozoïdes, la molécule a aidé à ”agglutiner » les ovules et les spermatozoïdes ensemble.

En 1930, Just est invité à l’Institut Kaiser Wilhelm de Berlin où il poursuit ses études sur l’ectoplasme avec d’autres espèces, dont l’Amibe. Je me suis juste efforcé de montrer l’importance de l’ectoplasme dans l’initiation du développement. Pendant son séjour en Europe, il a publié trois articles sur le rôle de l’ectoplasme: ”Die Rolle des kortikalen Cytoplasmas bei vitalen Erscheinungen » (”Le rôle des phénomènes vitaux de la Cytoplasme Corticale ») dans Naturwissenschaften (1931) et « Sur l’origine des Mutations” (1932) et « Cytoplasme Cortical et Évolution” (1933), tous deux publiés dans the American Naturalist. Les trois articles ont souligné l’opinion de Just selon laquelle l’ectoplasme est nécessaire à la fécondation.

Avec peu d’espoir de pouvoir enseigner ailleurs qu’un collège noir, et son échec continu à obtenir des fonds de recherche, Just est allé en Europe en 1938 avec l’intention de quitter Howard et de terminer sa carrière de chercheur sur un nouveau continent. En 1939, il publie deux livres: Méthodes de base pour des expériences sur des œufs d’Animaux Marins et Biologie de la Surface cellulaire. Les deux livres reflétaient la vision holistique de Just sur les œufs et les embryons: c’est-à-dire que les œufs doivent être pris au sérieux en eux-mêmes plutôt que considérés simplement comme des outils à manipuler afin de prouver une théorie. Bien que les expériences de Just aient pu être simples, il était un perfectionniste intense en matière de procédure de laboratoire. Sa capacité à maintenir des environnements de laboratoire similaires aux environnements marins réels a contribué à l’intégrité de ses recherches. Cela l’a également conduit à critiquer les embryologistes expérimentaux qui n’ont pas apprécié ses connaissances tacites sur l’induction de la reproduction des invertébrés marins. Pour tout simplement, trop d’embryologistes étaient occupés à sortir des œufs des environnements naturels et à les soumettre à des manipulations non naturelles tout en ignorant l’importance de l’environnement des œufs en tant que facteur important de développement. Dans la Biologie de la surface cellulaire, Just a également poursuivi son attaque sur le rôle des gènes dans le développement. Il est resté catégorique sur le fait que le cytoplasme était la clé du développement et non le noyau. Cela a contrecarré l’enthousiasme croissant des généticiens qui tenaient l’idée que le noyau contrôlait la fécondation et le développement.

L’invasion nazie de la France en 1940 contraint Juste à retourner aux États-Unis et à l’Université Howard, l’une des rares institutions à l’époque à embaucher un scientifique noir. Sa tentative de refaire sa carrière aux États-Unis fut cependant de courte durée. Il vient de mourir d’un cancer du pancréas le 27 octobre 1941.

Sources

  1. Byrnes, Malcolm W. « Ernest Everett Juste. »New Dictionary of Scientific Biography 4:66–70.
  2. Byrnes, Malcolm W., et William R. Eckberg.  » Ernest Everett Juste (1883-1941): Un biologiste Du développement écologique précoce, « Biologie du développement 296 (2006): 1 – 11.
  3. Gilbert, Scott F. « Politique cellulaire: Ernest Everett Just, Richard B. Goldschmidt, et la tentative de Concilier l’embryologie et la génétique. »Dans Le développement américain de la biologie, eds. Ronald Rainger, Keith R. Benson et Jane Maienschein, 311-42. Philadelphie, Pennsylvanie : Presses de l’Université de Pennsylvanie, 1988.
  4. Gould, Stephen Jay. « Juste au milieu: Une solution à la controverse mécaniste-vitaliste. »Dans Le Sourire du Flamant: Réflexions en histoire naturelle, 337-391. New York : W.W. Norton, 1985.
  5. Just, Ernest E., « La Relation du Premier Plan de Clivage au Point d’Entrée du Sperme », Bulletin Biologique 22 (1912): 239-52.
  6. Lillie, Frank R. « Nécrologie d’Ernest Everett », Science 95 (1942): 10-11.
  7. Manning, Kenneth J. Black Apollo de la Science: La vie d’Ernest Everett Juste. Il est l’auteur de plusieurs ouvrages.
  8. Pauly, Philip J. Controlling Life: Jacques Loeb et l’Idéal d’ingénierie en Biologie. Il est l’auteur de plusieurs ouvrages.