Un peu de chimie

retour: Histoire de la chimie

 

Première métallurgie, Antiquité classique et l'atomisme, 19e siècleNouveaux éléments et  lois desgaz, Mi-1800, Fin du 19e siècle, 20e siècle, Mécanique quantique, La biologie moléculaire et labiochimie,  Mathématiques et la chimie, Fin du 20e siècle.

La biologie moléculaire et la biochimie

Au milieu du 20e siècle, en principe, l'intégration de la physique et la chimie était forte , avec des propriétés chimiques expliquées comme le résultat de la structure électronique de l’atome; le livre de Linus Pauling “The Nature of the Chemical bond”  (La nature de la liaison chimique) où il utilisa les principes de la mécanique quantique pour en déduire les angles de liaison dans les molécules de plus en plus compliquées. Cependant, bien que certains principes déduits de la mécanique quantique soient en mesure de prédire qualitativement certaines caractéristiques chimiques des molécules biologiques, ils étaient, jusqu'à la fin du 20e siècle, plus un ensemble de règles, des observations et des recettes que rigoureusement le début de méthodes quantitatives.

Cette approche heuristique a triomphé en 1953 lorsque James Watson et Francis Crick élucidèrent la structure en double hélice de l'ADN en construisant des modèles basés sur la connaissance de la chimie des éléments constitutifs et les motifs de diffraction des rayons X obtenus par Rosalind Franklin. Cette découverte conduit à une explosion de la recherche sur la biochimie de la vie.

Dans la même année, l'expérience de Miller-Urey a démontré que les constituants de base de protéines, d'acides aminés simples, pourraient être eux-mêmes construits à partir de molécules plus simples dans une simulation de processus primordiaux sur Terre. Bien que de nombreuses questions demeurent quant à la véritable nature de l'origine de la vie, ce fut la première tentative par les chimistes d’étudier des processus hypothétiques en laboratoire dans des conditions contrôlées.

En 1983, Kary Mullis a conçu un procédé pour l'amplification in vitro de l'ADN, connu sous le nom de réaction en chaîne par polymérase (PCR), qui a révolutionné les procédés chimiques utilisés au laboratoire pour le manipuler. PCR put être utilisé pour synthétiser des éléments spécifiques de l'ADN et rendre possible le séquençage de l'ADN des organismes, qui a abouti à l'énorme projet du séquencement du génome humain.

Un élément important dans le puzzle de la double hélice a été résolu par des élèves de Pauling : Matthew Meselson et Frank Stahl. Le résultat de leur collaboration (expérience Meselson-Stahl) a été appelé comme “la plus belle expérience en biologie".

Ils ont utilisé une technique de centrifugation qui trie les molécules en fonction des différences de poids. Étant donné que les atomes d'azote font partie intégrante de l'ADN, les molécules ont été marquées et par conséquent  suivies dans leur réplication dans des bactéries.