Des objets moléculaires complexes entièrement synthétiques
Publié par Redbran le 06/11/2017 à 12:00
Source: CNRS-INC
Si les scientifiques tentent d'imiter la nature, c'est pour, entre autre, accéder à des molécules synthétiques aussi sophistiquées que des protéines naturelles, l'ADN, ou dotées de propriétés inédites, et – cerise sur le gâteau - bio-compatibles !


© Victor Maurizot
Schéma illustrant divers modes d'association de molécules repliées en hélices grace à des interactions attractives (Pour des particules de taille colloïdale, les interactions attractives sont définies par leur portée et la profondeur du puits de potentiel énergétique associé. Parmi ces interactions, nous pouvons...) symbolisées par des points d'ancrages jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :) et rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) complémentaires.

Mais pour cela, les chercheurs doivent d'abord maîtriser les formes moléculaires simples telles un brin linéaire, une hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme d'hélice est dit hélicoïdal.) ou un coude (Cette articulation comprend en avant la région du « pli du coude ». C'est un complexe articulaire synovial du membre supérieur humain reliant le bras à l'avant-bras. Il unit ainsi trois os entre eux :...). Ils doivent ensuite contrôler l'organisation (Une organisation est) de ces motifs combinés entre eux pour aboutir à des formes aussi complexes que celles des protéines. Un challenge car cet assemblage fait intervenir une 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 elle partage des espaces d'investigations...) complexe.

En suivant une approche rationnelle basée sur de la modélisation, des chercheurs de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute...) de chimie et 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 naturelle des...) des membranes et des nano-objets (CNRS/Université de Bordeaux/IPB, équipe IECB) ont élaboré des objets moléculaires complexes par assemblage contrôlé de plusieurs hélices. L'agencement est régi par des sites d'interactions situés à des positions précises qui orientent la position des hélices les unes par rapport aux autres. Et tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) cela sans recourir à des molécules dérivées de l'ADN et de protéines ! Une première donc, avec des molécules entièrement synthétiques.

Cette étape importante dans la maîtrise (La maîtrise est un grade ou un diplôme universitaire correspondant au grade ou titre de « maître ». Il existe dans plusieurs pays et correspond...) des formes moléculaires constitue un préalable nécessaire à la conception de systèmes synthétiques complexes présentant des fonctions aussi sophistiquées que les protéines naturelles. Travailler avec des molécules synthétiques pourrait par exemple permettre d'accéder à des propriétés hors de portée des molécules naturelles, comme la compatibilité avec des milieux anhydres ou plus agressifs (acidité, basicité) que l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à...) aqueux du vivant.

Ces résultats sont parus dans Nature Chemistry.

Référence publication:
Soumen De, Bo Chi, Thierry Granier, Ting Qi, Victor Maurizot & Ivan Huc
Designing cooperatively folded abiotic uni- and multimolecular helix (Helix ("Hélice" ou "spirale" en grec) est le nom d'un genre d'escargot devant son nom à sa coquille enroulée. Certains sont bien connus des gourmets comme l'Escargot de Bourgogne (Helix pomatia) et...) bundles
Nature Chemistry 18 septembre 2017
doi:10.1038/nchem.2854

Contact chercheur:
Ivan Huc, en détachement à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation...) Louis-et-Maximilien - Munich
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