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Les métaux en biologie: un paradoxe maîtrisé

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En biologie, les métaux représentent un paradoxe : ils sont à la fois essentiels et toxiques. Certains métaux sont vitaux pour la cellule parce qu’ils participent directement aux processus biologiques. A l’inverse, la toxicité naturelle des métaux fait que ceux qui s’accumulent dans l’environnement peuvent devenir hautement dangereux. Dans les deux cas, le contrôle de l’homéostasie des métaux est essentiel à la survie des organismes vivants.

Deux points de recherche fondamentaux sont ainsi développés sur le campus GIANT : d’une part, la structure et la réactivité des sites métalliques biologiques (pour la conception de nouveaux catalyseurs et biocatalyseurs) et d’autre part, la détoxication et l’homéostasie des métaux.

La chimie bio-inorganique

La chimie bio-inorganique permet l’étude de la structure et de la réactivité des sites métalliques biologiques qui participent à une grande diversité de processus biologiques vitaux en biologie.

En utilisant les outils de la chimie pour étudier des mécanismes fondamentaux du vivant, en particulier pour analyser en détail la structure et la réactivité des molécules naturelles, il devient alors possible de :

  • comprendre la « chimie du vivant », c’est-à-dire les mécanismes moléculaires impliqués dans les processus biologiques
  • développer une « chimie à partir du vivant » pour l’élaboration de nouveaux réactifs comme par exemple des catalyseurs biomimétiques pour la chimie de synthèse, l’énergie, l’environnement, etc
  • donner aux biologistes de nouveaux outils dans le domaine d’une « chimie pour le vivant » appliquée à la santé

En quête de nouveaux fondamentaux

Dans les années à venir, l’environnement unique de GIANT devrait être à l’origine de nouvelles connaissances fondamentales et permettra de favoriser le développement de recherches à visée plus technologique dans les domaines de l’énergie, de l’environnement et de la santé.

 metaux-biologie

Copyright Gérard Cottet / CEA LETI

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