COMPRENDRE
LE DICHROÏSME CIRCULAIRE
LE DICHROÏSME CIRCULAIRE: UNE SONDE DYNAMIQUE DE LA CONFORMATION DES MOLÉCULES
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
François HACHE *
Laboratoire d ' Optique et Biosciences, École polytechnique, CNRS, Inserm, Institut Polytechnique de Paris, 91120 Palaiseau, France * francois. hache @ polytechnique. edu
Le dichroïsme circulaire, une propriété optique des molécules chirales, permet d ' obtenir des informations uniques sur la conformation tridimensionnelle des molécules. Nous montrons comment on peut utiliser cet effet dans des expériences résolues en temps pour déterminer la dynamique des changements de conformation de molécules chimiques ou biologiques.
https:// doi. org / 10.1051 / photon / 2025313558
DICHROÏSME CIRCULAIRE La chiralité des molécules a toujours été et reste aujourd ' hui encore une caractéristique fascinante de certaines molécules chimiques et de pratiquement toutes les molécules biologiques [ 1 ]. Rappelons qu ' un objet est dit « chiral » s ' il existe sous deux formes géométriques images l ' une de l ' autre dans un miroir, mais non superposables. C ' est le cas des deux mains qui bien que très semblables sont immédiatement identifiables comme droite ou gauche sans ambigüité possible( et d ' ailleurs, le mot chiral a été formé d ' après le mot grec χειρ qui désigne la main). Ainsi les deux formes chirales d ' une molécule( appelées énantiomères) sont souvent appelées « gauche » et « droite » 1.
La chiralité joue un rôle particulièrement important en biologie car toutes les molécules du vivant sont chirales et présentes naturellement sous un énantiomère bien défini. Ainsi, tous les acides aminés naturels sont gauches tandis que tous les sucres sont droits. Cette chiralité des composants élémentaires a des conséquences particulièrement importantes en pharmacologie car une molécule chimique composant un
1
Les deux énantiomères peuvent être repérés par des couples d ' initiales variées: L / D, S / R, +/-, Λ / Δ, … médicament n ' aura pas les mêmes effets selon qu ' elle est gauche ou droite. Un exemple classique est le limonène: selon l ' énantiomère choisi, la molécule à l ' odeur de l ' orange ou du citron. Un autre exemple dramatique est la thalidomide dont un énantiomère soulage les nausées des femmes enceintes tandis que l ' autre provoque de graves malformations chez le fœtus. Cet épisode dramatique des années 1950 a démontré l ' absolue nécessité de prendre en compte la chiralité des molécules pharmaceutiques.
La question de savoir comment sonder la chiralité d ' un objet se pose donc rapidement et dès le début, l ' optique a représenté le meilleur moyen de différentier deux
58 www. photoniques. com I Photoniques 135