Si la chimie se résume aux moyens qu'emploient les chimistes pour lier atomes ou molécules, alors ceux-ci peuvent se réjouir de la découverte d'un tout nouvel outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se...). On le doit aux recherches d'une équipe de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Peirce[1], un philosophe américain a défini 1891...) de Genève (UNIGE) et du NCCR Chemical Biology. Il faudra en effet désormais ajouter l'exotique liaison halogène à la liste de ses cousines bien mieux connues comme la liaison covalente, la liaison hydrogène (Table complète - Table étendue) ou encore la liaison ionique. Cette découverte est une excellente nouvelle pour tous ceux qui pratiquent l'architecture (L’architecture, terme issu du latin architectura, mot tiré du grec αρχιτεκτων (« maître-maçon ») de...) supramoléculaire. Elle fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par les relations externes...) d'une publication dans le magazine Nature Communications.

Le professeur Stefan Matile ne dit pas s'il était, enfant, un grand amateur de lego. En revanche, arrivé à l'âge adulte, il se passionne pour les jeux de construction moléculaire. En appliquant les règles de la chimie (La chimie est la science qui étudie la composition et les réactions de la matière.), il est en effet possible d'assembler artificiellement toutes sortes de molécules et même des nano-machines.

Le gras, c'est la vie

Pour autant, les chimistes adeptes de cette pratique se sentent bridés dans leur créativité du fait du petit nombre (Un nombre est un concept caractérisant une unité, une collection d'unités ou une fraction d'unité.) de liaisons possibles sur lesquelles ils peuvent compter pour lier atomes et molécules. C'est le cas du chimiste de l'UNIGE et du NCCR Chemical Biology qui s'est mis en tête il y a quelques années déjà de débusquer de nouveaux types de liaison. "La littérature bruissait de l'existence d'une possible liaison halogène, en œuvre notamment dans la biologie de la glande thyroïde,explique le spécialiste. On la disait très semblable à la liaison hydrogène à un détail d'importance près: quand la liaison hydrogène(hydrophile) ne fonctionne que dans l'eau (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un composé chimique simple, mais avec des propriétés complexes à cause de sa polarisation (voir Nature dipolaire de...), la liaison halogène se sent à l'aise dans les milieux gras (hydrophobe)."

Pour mettre en évidence cette liaison et son utilité éventuelle, l'équipe de Stefan Matile s'est attachée à composer le plus petit système moléculaire possible. Les chercheurs ont alors lié un atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner...) de carbone (Table complète - Table étendue) et un atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est généralement constitué d'un...) d'iode (membre de la famille des halogènes) pour constater que, ce faisant, ils créaient un déséquilibre dans la répartition des électrons orbitant autour du noyau d'iode, avec comme conséquence un excès de charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) négative d'un côté et un déficit de l'autre. Ce déficit agit comme une charge positive désormais capable de se lier avec des anions (des atomes de charge négative).

La réelle contribution de l'équipe genevoise consiste à avoir démontré que ce système peut transporter des anions au travers d'une double membrane de phospholipides, similaire à celle de nos cellules. "Cette liaison halogène agit un peu à la manière d'une bouée et permet aux anions de nager à travers le milieu gras de la membrane, ajoute Stefan Matile. C'est évidemment une fonction très intéressante pour leNCCR Chemical Biology dont l'un des objectifs consiste à découvrir de nouveaux moyens pour pénétrer sans dommage les cellules."

Cette découverte reste aujourd'hui dans le domaine de la science (La science (du latin scientia, connaissance) relève Historiquement de l'activité philosophique, et fut pendant longtemps un exercice spéculatif visant à élucider les...) fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.).Mais elle pourrait très vite trouver des applications, notamment dans le domaine médical. Certaines maladies sont en effet liées à la difficulté de certains organismes à laisser passer des ions vitaux à travers les membranes cellulaires.