Qu'est-ce qu'un dimère?
Un dimère est un composé chimique constitué de deux monomères, ou sous-unités, qui sont structurellement similaires. Deux molécules similaires liées ensemble forment un dimère, tandis que de nombreuses molécules similaires liées ensemble formeraient un polymère. Les dimères sont généralement maintenus ensemble par des liaisons covalentes ou hydrogènes. Ils sont souvent importants dans les domaines de la biochimie et en particulier de la médecine, où ils interviennent dans le diagnostic de certaines maladies.
Un exemple de dimère qui se forme par liaison hydrogène est le dimère d'eau. La molécule d'eau, qui consiste en deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène disposés selon une forme triangulaire, est une molécule polaire - en d'autres termes, il existe une séparation de la charge électrique à travers sa structure moléculaire. Les électrons, qui portent une charge négative, sont plus concentrés à l'extrémité oxygène de la molécule qu'à l'extrémité hydrogène. Cela signifie que l'extrémité hydrogène porte une charge positive, tandis que l'extrémité oxygène porte une charge négative. Deux molécules d'eau se connectent par liaison hydrogène lorsque l'extrémité hydrogène d'une molécule est attirée par l'extrémité oxygène de l'autre.
Les acides carboxyliques sont un autre type de composé chimique qui a tendance à former des dimères stables par liaison hydrogène. Ces acides organiques contiennent un ou plusieurs groupes carboxyle, une structure moléculaire constituée de carbone, d'oxygène et d'hydrogène. L'acide acétique, qui se trouve dans le vinaigre, forme des dimères à l'état cristallin et à l'état gazeux. Les acides carboxyliques bouillent à des températures plus élevées que l'eau car il faut plus d'énergie pour vaporiser leurs structures plus solides.
Les acides dimères, molécules liées aux acides carboxyliques, sont importants dans les applications industrielles. Ces substances sont créées à partir d'acides gras et peuvent être utilisées dans les adhésifs, les résines, les lubrifiants et le fioul. Le composant principal de l’acide dimère est l’acide stéarique, une molécule organique présente dans les graisses végétales et animales, qui est également vendue dans le commerce pour une utilisation en laboratoire.
En médecine, les dimères sont un outil important pour le diagnostic de la thrombose, une affection dans laquelle un caillot de sang dans une veine obstrue le flux circulatoire. Le caillot est construit sur la base de fragments de protéine réticulés, qui se dégradent ensuite pour révéler une structure sous-jacente connue sous le nom de D-dimère. Des taux élevés de D-dimères dans la circulation sanguine indiquent que des caillots se forment, faisant de la thrombose un diagnostic probable.
La liaison entre des unités structurelles peut également poser problème dans l’acide désoxyribonucléique (ADN), molécule contenant les informations génétiques d’une cellule. L'ADN, constitué de sous-unités répétitives, est vulnérable aux dommages causés par la lumière ultraviolette (UV). L'exposition aux rayons ultraviolets peut provoquer la fusion de deux sous-unités d'ADN par des liaisons covalentes, créant ainsi un dimère. Cette fusion empêche la cellule de traiter correctement l'ADN, ce qui entraîne des mutations et des affections cutanées, notamment le mélanome, un cancer de la peau dangereux.