La modélisation des molécules de la vie

Il y a plus de cent ans,les chimistes ont commencé à exploiter des modèles pour visualiser les molécules qu'ils manipulaient dans leurs tubes à essais. Les modèles physiques permettent de mieux comprendre la forme et la flexibilité des molécules,mais ils sont longs à construire,souvent chers,et ils ne donnent qu'une vue très approximative des molécules. De surcroît,ils sont peu adaptés à la représentation des grandes molécules qui caractérisent la vie et qui contiennent des milliers,voire des centaines de milliers,d'atomes. Depuis environ quarante ans,les ordinateurs offrent une alternative aux modèles physiques. Ils permettent de décrire les molécules (et les macromolécules) d'une façon beaucoup plus réaliste en tenant compte de l'ensemble des interactions qui peuvent avoir lieu entre ces espèces. Ils permettent non seulement de visualiser les molécules,mais aussi d'étudier leur dynamique et leurs interactions. La modélisation ne remplace pas l'expérimentation,mais elle aide à analyser des résultats et surtout à formuler de nouvelles hypothèses. J'illustrerai ces développements avec des exemples portant sur les acides nucléiques,et,en particulier,la double hélice d'ADN,sur les protéines et sur les complexes formés entre ces macromolécules. Je montrerai comment on peut approcher les molécules avec l'oeil de l'ingénieur civil,et comment les molécules sondent leurs propres propriétés mécaniques pour se reconnaître. Je parlerai aussi de la modélisation au service des physiciens qui ont appris à manipuler les molécules une à une,ou au service du biologiste seigneur des anneaux. Je terminerai en parlant de l'avenir de la modélisation: est-ce que nous pouvons commencer déjà à simuler non seulement une ou deux molécules,mais plutôt les systèmes moléculaires organisés qui animent nos cellules ?

Disciplines : Simulation informatique,Chimie et sciences connexes,Sciences de la vie. Biologie
Mots-clés : enzyme,modélisation,ADN,modèle moléculaire,macromolécule biologique,protéine,simulation informatique,structure chimique,système vivant
Type de document : image en mouvement
Type de ressource : lecture
Niveau : higher education
Auteurs ou éditeurs : Richard LAVERY,UTLS - la suite,UTLS - la suite