Biologie chimique

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La biologie chimique est une discipline scientifique qui étudie le vivant à l'aide d'outils chimiques.

Elle se distingue de la biochimie qui s'attache à élucider les phénomènes chimiques intracellulaires. Alors que la chimie médicinale a pour but de mettre au point des médicaments, la biologie chimique construit des outils qui permettent de comprendre ou de manipuler des phénomènes biologiques.

Cette discipline est en cours de structuration, comme le prouve la création récente de sociétés savantes et de revues scientifiques qui lui sont dédiées.

Historique[modifier | modifier le code]

D'après[1],[2].

Le terme de biologie chimique apparaît dans les années 1990 pour définir une nouvelle discipline émergeant de la fertilisation croisée des domaines de la chimie bioorganique, de la biochimie, de la biologie cellulaire et de la pharmacologie.

Chimie bioorthogonale[modifier | modifier le code]

Une réaction chimique est dite « bioorthogonale » si elle peut avoir lieu dans un milieu biologique complexe sans le dénaturer[3].

Ligature[modifier | modifier le code]

Pour marquer ou extraire des biomolécules dans leur contexte biologique, la mise au point de réactions chimiques permettant de les lier à un chromophore, fluorophore, une matrice solide, une molécule de biotine, etc. est indispensable.

Azoture-alcyne[modifier | modifier le code]

La cycloaddition de Huisgen entre un azoture et un alcyne terminal est bioorthogonale : elle peut avoir lieu dans l'eau, azoture et alcyne ne se trouvent pas naturellement dans les biomolécules, et l'emploi de catalyseurs (le plus souvent des sels de cuivre) permet d'effectuer cette réaction rapidement et à température ambiante. De plus, la découverte de ligands appropriés permet de réduire considérablement la quantité de cuivre à utiliser et donc de réduire sa relative cytotoxicité[4].

Tétrazine[modifier | modifier le code]

Tétrazole-alcène[modifier | modifier le code]

Lieurs clivables[modifier | modifier le code]

Les lieurs clivables en biologie chimique sont des molécules utilisées pour lier les biomolécules d'intérêt à d'autres molécules, biomolécules ou matrices solides et qui possèdent un groupement chimique qui permet un clivage.

Sondes chimiques[modifier | modifier le code]

La synthèse de sondes constitue une part importante de la recherche en biologie chimique. Ces sondes sont des molécules capables d'interroger le rôle de biomolécules le plus souvent en bloquant leur fonction (inhibiteur enzymatique par exemple). Dans ce domaine, les efforts en chimie médicinale et en biologie chimique se superposent puisque la conception de médicaments est liée à l'identification de la cible thérapeutique et donc à la compréhension du rôle de cette biomolécule.

Protéomique chimique[modifier | modifier le code]

La protéomique chimique est l'étude des protéines par l'utilisation d'outils issus de la chimie organique. Les réactions bioorthogonales sont utilisées pour fonctionnaliser les protéines, soit en réagissant avec les acides aminés de leur structure primaire, soit avec les modifications post-traductionnelles. La discipline s'attache aussi à caractériser des sous-protéomes de manière exhaustive ou différentielle en utilisant des matrices solides fonctionnalisées avec des sondes chimiques.

Génomique chimique[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Chimiogénomique.

Principales revues scientifiques[modifier | modifier le code]

Sociétés savantes[modifier | modifier le code]

  • ICBS : International chemical biology society

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. DOI:10.1038/nchembio0106-3
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  2. DOI:10.1038/nchembio.489
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  3. DOI:10.1039/C3CC44272A
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  4. DOI:10.1002/cbic.201300551
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Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]