Éditorial (5/2018)

Pourquoi sommes-nous lévogyres ?

Les 15 et 16 mars derniers, un symposium a réuni à Nice, une centaine de chercheurs de disciplines aussi variées que la chimie, la biologie, la physique, les mathématiques, la topologie, mais aussi, l’économie, la sociologie et même l’art.

C’est de l’«asymétrie» – soit l’opposé de ce qui, depuis l’Antiquité, est communément associé à l’ordre et à la beauté – dont se sont entretenu un tel panel d’experts venus de toute l’Europe. Car l’asymétrie est présente partout: les astres, les planètes, les vertébrés, les cellules, les molécules sont asymétriques. Et c’est dans le domaine de la chimie, plus précisément de la stéréochimie – c’est-à-dire de l’étude de l’arrangement spatial des atomes au sein des molécules –, que subsiste un grand mystère.

Le carbone, élément de base des composés organiques – donc de la chimie du vivant –, peut se lier à quatre atomes, situés au sommet d’un tétraèdre. La molécule ainsi créée revêt souvent deux formes spatiales asymétriques, comme le sont la main gauche et la main droite. Dans un tel cas, elle est dite «chirale» et les deux formes sont appelées «énantiomères». Le fait que l’une d’elles – nommée «dextrogyre» – dévie la lumière polarisée vers la droite, alors que l’autre – «lévogyre» –, la dévie vers la gauche, est une autre particularité de cet édifice moléculaire.

Cette propriété ne se limite pas aux molécules simples, comme le trichlorométhane ou le tétrachlorure de carbone, par exemple; elle s’applique aussi à des structures plus complexes, notamment aux acides aminés et aux protéines, constituants de l’ADN, donc du vivant. Mais dans toutes les formes de vie, on n’observe qu’un seul énantiomère, la configuration lévogyre; et c’est un vrai mystère, car lorsqu’on synthétise en laboratoire des acides aminés, les deux formes sont produites en proportions à peu près égales.

Par quel mécanisme la nature n’a-t-elle sélectionné qu’un seul énantiomère des sucres et des acides aminés dont nous sommes faits ? Selon certaines sources, la duplication des chaînes de nucléotides constituant l’ADN serait impossible en n’utilisant qu’une seule des deux formes. Sans la chiralité, la vie serait donc incapable de se reproduire, elle ne serait même jamais apparue.

Mais cette explication ne satisfait pas tous les scientifiques. Pourquoi donc n’existerait-il pas une forme de vie «dextrogyre» parallèlement à celle que nous connaissons ? On ne peut s’empêcher de faire le lien avec l’existence de la matière au détriment de l’antimatière, un autre grand mystère que la science n’est pas encore parvenue à élucider.

Une nouvelle interprétation réside dans la nature même de la lumière. C’est sa polarisation qui serait à la base de la chiralité et non l’inverse. Or la lumière polarisée existe dans les nébuleuses – là où s’est formé le Système solaire – et justement, on n’a trouvé jusqu’à présent dans les météorites, qu’une seule forme d’acides aminés: lévogyre, elle aussi.

 

par Michel Giannoni