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Prix Nobel 1987

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Comme chaque année, l'Académie Nobel de Suède a remis les prix Nobel. S'il faut souligner quelque chose sur les prix scientifiques qui ont été décernés cette année, c'est le consensus de la communauté scientifique sur l'adéquation des destinataires. Le récipiendaire du Prix Nobel de médecine, le Japonais Susumu Tonegawa, a apporté d'importantes contributions à la compréhension du système immunitaire de l'homme. Les prix Nobel de physique et de chimie ont été remis à des chercheurs travaillant dans des domaines très exigeants.

Japonais solitaire...

L'immunologue japonais Susumu Tonegawa a reçu cette année le Prix Nobel de médecine pour la formation d'anticorps que le corps utilise pour combattre les maladies. L'immunologue résout un problème changeant.

Tonegawa est professeur de biologie au prestigieux Massachusetts Institute of Technology. Cependant, les recherches qui lui ont été accordées ne les ont pas menées, mais à l'Institut Immunitaire de Basel entre 1971-1981. Pendant cette période, il a travaillé avec le théoricien Niels Jerne, prix Nobel de médecine en 1984.

Tonegawa est un chercheur pratique. Dans un rapport qu'il a publié en 1976, il a affirmé qu'il avait vu comment ils collectent dans un chromosome les différents gènes qui provoquent la formation d'anticorps.

Les sessions de Tonegawa confirment une théorie publiée en 1960 par William Dreyer et Claude Bennett. Selon ces auteurs, les différentes protéines pour former des anticorps se combinent de hasard ou de novembre. À l'époque, personne ne pouvait expliquer le mécanisme qui pouvait être amené à la combinaison. Le problème était comment le corps pouvait faire des milliards différents. Ces anticorps attendent généralement que les virus et les bactéries entrent dans le corps. De toutes, une seule sera adaptée pour combattre et détruire l'envahisseur.

Le dilemme est comment, en s'appuyant sur les gènes la formation d'anticorps, qui ne sont que 100 000 différents, peuvent contrôler la formation de différents anticorps bilioniques. Tonegawa révèle ce paradoxe.

Les anticorps sont produits par plusieurs cellules sanguines, appelées cellules B. Chez un homme adulte il y a environ un milliard de cellules B et chacune est capable de créer un anticorps d'un type spécial. Le nombre d'anticorps ne peut donc pas dépasser le nombre de cellules B.

Les anticorps humains sont constitués de quatre chaînes de protéines. Deux d'entre eux sont longs et deux courts. Les chaînes forment une disposition en forme de Y (voir Figure). Les branches de Y sont très variables et ce sont précisément celles qui identifient l'ennemi. En outre, à travers eux sont liés à l'envahisseur. S'ils sont unis, la queue de l'anticorps subit des changements et provoque la mise en place du système immunitaire. Alors le système immunitaire met toutes ses armes en action pour nettoyer l'étranger.

La partie variable de la longue chaîne est limitée par trois gènes : les gènes V, D et J. La chaîne courte n'a que des gènes V et J. Chez l'homme il y a 200 V gènes, 20 D gènes et 4 J gènes.

Les sessions de Tonegawa ont révélé que ces gènes sont combinés au hasard pendant le développement du mammifère. Ainsi se forment des milliers de parties variables différentes. Et comme dans chaque anticorps il y a quatre parties variables, les combinaisons possibles montent jusqu'au milliard.

Apparemment, l'attribution du prix Nobel à Tonegawa a été très appropriée. Cependant, à une époque où les travaux de recherche sont effectués en groupe, il est surprenant que seul le prix lui soit décerné et c'est ce qu'il a insisté.

...Trio de produits chimiques...

Le prix Nobel de chimie a été décerné cette année à trois personnes. Ce sont deux Américains (Charles Pedersen et Donald Cram) et un Français (Jean-Marie Lehn). Le prix récompense le travail effectué par ces trois personnes dans l'identification des molécules, lorsqu'il est connu comme "Chimie Invité/Invité". L'identification de la molécule a ouvert un champ de recherche large et varié, non seulement en chimie mais aussi en biologie, médecine et science des matériaux.

Par conséquent, les produits chimiques comprennent comment une molécule géante, comme les protéines, identifie l'autre et la racle sélectivement avec elle. Les biologistes ont également pu comprendre comment les anticorps identifient les antigènes. Et avec les mêmes bases, les chimistes ont conçu des capteurs pour détecter les poisons et les produits toxiques dans l'environnement. En médecine, il a été possible de concevoir de nouveaux médicaments. Les fonctions des enzymes géantes sont possibles par de petites molécules synthétisées dans le laboratoire.

Le concept d'identification moléculaire est le fils d'une chiripa. Il y a 24 ans, travaillant pour la grande compagnie chimique Pedersen Du Pont, il a fait une découverte inattendue. Lors d'une de ses sessions, il a utilisé une matière première contaminée. À la suite de la réaction, j'ai obtenu un produit latéral avec le produit principal. En tant que chimiste responsable de Peders, il a été chargé d'identifier et de verser le produit latéral par l'évier. Il a réalisé que le composé avait une structure très spéciale et non conventionnelle. En forme d'anneau, il y a 12 atomes de carbone et 6 d'oxygène, dont deux atomes de carbone. Les produits chimiques appellent maintenant cycleter ou couronne éther à cet anth- laminé.

Quand ils ont commencé à étudier la chimie de ces cyclones, Pedersen a eu de grandes surprises.

L'hydroxyde de sodium, la soude caustique, ne se dissout pas dans des disobants organiques comme le benzène et l'éther. Mais quand Pedersen ajoutait son produit latéral au solvant organique, l'hydroxyde de sodium se dissout dans son intégralité. Que faisait le nouveau composé ?

L'hydroxyde de sodium est composé d'ions sodium positifs et d'ions hydroxyde négatifs, tandis que les forces électrostatiques maintiennent les ions formant un composé stable. Lorsque l'eau est ajoutée, elle brise les forces électrostatiques et les molécules d'eau entourent les ions. Tous les six ions. Ainsi, l'hydroxyde de sodium se répand dans l'eau "; il se dissout avec le langage des produits chimiques. Les solvants organiques tels que le benzène et l'éther ne peuvent pas briser les forces électrostatiques, donc ils ne dissolvent pas de composés tels que l'hydroxyde de sodium.

Cependant, le composé de Pedersen est capable de dissoudre des substances ioniques. Ses six atomes d'oxygène entourent l'ion sodium de la même manière que six molécules d'eau. L'ion sodium est vu comme couronné et c'est pourquoi Pedersen a dit à ses nouveaux composés la couronne éthérique.

L'une des premières applications de la couronne éthérique était la dissolution d'ions comme le sodium et le potassium dans les solvants organiques. Certaines réactions chimiques ont besoin de ces métaux pour avancer. Certaines d'entre elles sont également produites uniquement dans les solvants organiques et le transfert d'ions de la phase aqueuse à la phase organique peut être un problème. Les coupes coralliennes donnent une solution à ce problème.

Les produits chimiques peuvent synthétiser des éthers coraux de n'importe quelle taille de métal et utiliser cette voie pour extraire des métaux précieux du mélange. Le placement d'une couronne d'éther spécifique sur une électrode peut être utilisé pour détecter un certain métal. Les biologistes ont également bénéficié de cette découverte. En fait, ils ont pu comprendre comment traversent les membranes de cellules non aqueuses la voie d'action des antibiotiques et des ions de sodium et de potassium, amphibiens. Dans le second cas, il est considéré que dans les membranes type couronne éther ouvrent des trous pour que ces ions passent.

Les éthers coraux ne couvrent pas uniquement les métaux. Ils peuvent également contenir des molécules. À ce stade, le deuxième lauréat (Donald Cram) entre dans ce récit.

Cram est actuellement professeur à l'université de Los Angeles en Californie, mais quand Pedersen a découvert des éthers coraux travaillait pour Du Pont. Cram s'est rendu compte que la synthétisation de la couronne et des éther spéciaux permettait de séparer les molécules chirales. La seule différence entre ces molécules était qu'une image miroir de l'autre était identique à d'autres propriétés. La séparation des molécules chirales est ce que font les enzymes, car dans les processus biochimiques, seule une des molécules chirales est efficace. Ainsi, il pensait que la couronne par l'intermédiaire des éthers ne pouvait être extraite qu'un des composants des mélanges chiraux et que par ce chemin il pouvait arriver à synthétiser des produits chimiques, pharmaceutiques et agrochimiques spéciaux.

Le laboratoire de Cram était dédié à la production d'articles pour 1973. Son premier succès fut la synthèse d'une couronne d'éther capable de séparer les acides aminés chiraux qui font partie des protéines.

Il a inventé le nom d'hôte chimique invité. La couronne éthérique serait un hôte et ses molécules sont invitées.

Le laboratoire de Cram a également synthétisé d'autres structures moléculaires qui pouvaient remplir les fonctions de couronnes d'éther, sous forme de sphères et de demi-sphères vides. Ils sont sphériques et hémisphériques.

Le troisième prix est une autre branche de la Du Pont connection. Jean-Marie Lehn travaillait aussi pour Du Pont, mais dans une autre branche. Il a pensé que la couronne bidimensionnelle de Pedersen s'étendait à la troisième dimension. Pour cela, il a remplacé deux atomes d'oxygène de la couronne originale par deux atomes d'azote. Par des atomes d'azote, il a interconnecté deux couronnes d'éther les unes aux autres en obtenant des composés cyclistes. Ce sont les cryptanes. Les cryptanes extraient sélectivement des cations métalliques plutôt que l'éther couronne. En outre, Lehn a conçu des hôteliers qui identifient des substances biologiquement efficaces comme l'azetikolina neurotransmitente.

Grâce au travail de ces produits chimiques, il ne sera pas possible de synthétiser une enzyme dans le laboratoire, mais de synthétiser des molécules plus petites et plus simples qui remplissent les mêmes fonctions.

...Et un couple de physiciens

Le Prix Nobel de physique de cette année a un peu surpris les milieux scientifiques. Le problème n'est pas que Georg Bednorz et Alex Müller ne méritent pas la peine pour leur travail remarquable sur les superconducteurs, car ils disent tous qu'ils méritent la peine. La cuillère est la rapidité.

Bednorz et Müller ont été récompensés pour élever la barrière de conduite des superconducteurs à 12ºC. Cette découverte a eu lieu début 1986 et n'a été publiée qu'en septembre de la même année. Le Prix Nobel n'a donc été reçu qu'un an après la publication de ses résultats. Ce fait est surprenant, car l'Académie suédoise des sciences, avec l'intention d'être très prudent et rigoureux, laisse des décennies jusqu'à ce qu'il récompense une découverte. Normalement, un progrès zénique prend des années pour avoir une grande acceptation et c'est ce que l'Académie suédoise attend.

Bednorz et Müller travaillent au laboratoire de l'IBM à Zurich et il est à noter que le prix Nobel de physique de l'année dernière a été décerné par Gerd Binning et Heinrich Rohrer du même laboratoire. Ce fait est un signe que la recherche de pointe a été déplacé de l'université aux laboratoires de grandes entreprises transnationales.