De la chute de l’empire romain au prix Nobel de chimie 2016

– Groupe du Dr Fabien Cougnon, Section de chimie et biochimie (de 2015 à 2021) –

L’étrange analogie entre ce macrocycle moléculaire (XXIe siècle) et les mosaïques de la cathédrale Saint-Pierre (Ve siècle) rappelle que le chercheur puise son inspiration dans la Nature qui l’entoure. De telles découvertes ont mené au Prix Nobel de chimie 2016. Quel nom donne-t-on à cette molécule à topologie complexe?

Le chimiste, le mathématicien et l’architecte se rejoignent parfois, et notamment dans l’étude et la création des nœuds, qu’ils soient moléculaires, algébriques, ou simplement décoratifs.

Le Dr Fabien Cougnon est un habitué des molécules à topologie complexe et sa quête réside dans la création de macrocycles présentant une topologie tridimensionnelle singulière et susceptibles de se lier de manière spécifique à certaines protéines ou à l’ADN afin d’en affecter les propriétés intrinsèques et d’en révéler la structure ou le fonctionnement.

La molécule illustrée ici porte le nom séduisant d’entrelacs de Salomon ; elle présente une chiralité topologique et sa création, ainsi que celle de nombreuses autres structures à topologie complexe, a été source de nombreux défis moléculaires que l’équipe du Dr Cougnon a su surmonter au moyen d’approches synthétiques novatrices.

Sachant qu’il existe théoriquement, selon les mathématiciens, plus de six milliards de structures envisageables à topologie complexe, il reste encore beaucoup de place pour la création moléculaire dans ce domaine, d’autant que leur combinaison peut mener à l’attribution d’un Prix Nobel de chimie ! Cela a été le cas en 2016 pour les Profs. Jean-Pierre Sauvage, Fraser Stoddart et Bernard L. Feringa, récompensés pour leurs contributions capitales à la conception de machines moléculaires.

Références

1. N. Ponnuswamy, F.B.L. Cougnon, G. Dan Pantos, J.K.M. Sanders. Homochiral and meso Figure Eight Knots and a Solomon link. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8243-8251. Disponible via l'UNIGE
2. W. Menasco,  M. Thistlethwaite. Handbook of Knot Theory, Elsevier Science, Amsterdam, 2005 Disponible via l'UNIGE

Pour aller plus loin

• Page de Dr F. Cougnon (à l'UNIGE de 2015 à 2021)
• Prix Nobel de chimie 2016

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