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Posté par Isabelle le Jeudi 21/06/2012 à 12:00
Un nouvel outil pour les architectes moléculaires

Molécule de saccharose.
Illustration: Paginazero/Wikimedia commons
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 (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) 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 traduit...). 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...) 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 (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) ou encore la liaison ionique. Cette découverte est une excellente nouvelle pour tous ceux qui pratiquent l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) 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...) 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 une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles...), 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 (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de liaisons possibles sur lesquelles ils peuvent compter pour lier atomes et molécules. C'est le cas du chimiste (Un chimiste est un scientifique qui étudie la chimie, c'est-à-dire la science de la matière à l'échelle moléculaire ou atomique ("supra-atomique"). Le mot chimiste est...) 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 (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire...) de la glande thyroïde (La thyroïde ou glande thyroïde est la plus volumineuse des glandes endocrines (sécrétant des hormones) chez l'être humain.),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 est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), 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 chimiquement avec une...) de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) et un atome (Un atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie...) d'iode (membre de la famille des halogènes) pour constater que, ce faisant, ils créaient un déséquilibre dans la répartition des électrons orbitant autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis,...) 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...) 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 (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au...) 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 (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) des ions vitaux à travers les membranes cellulaires.

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Source: UNIGE - Université de Genève