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 hydrogène. Ils sont souvent importants dans les domaines de la biochimie et surtout 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 se compose de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène disposés en forme triangulaire, est une molécule polaire – en d’autres termes, il y a une séparation de 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 dans ses états cristallin et 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 apparentées 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 mazout. Le composant principal de l’acide dimère est l’acide stéarique, qui est une molécule organique présente dans les graisses végétales et animales et qui est également vendue dans le commerce pour une utilisation en laboratoire.
En médecine, les dimères sont un outil important pour diagnostiquer la thrombose, une condition dans laquelle un caillot sanguin à l’intérieur d’une veine obstrue le flux circulatoire. Le caillot est construit sur la base de fragments de protéines réticulés, qui se dégradent ensuite pour révéler une structure sous-jacente connue sous le nom de D-dimère. Des niveaux élevés de D-dimères dans la circulation sanguine indiquent que des caillots se forment, faisant de la thrombose un diagnostic probable.
La liaison entre les unités structurelles peut également être un problème dans l’acide désoxyribonucléique (ADN), la molécule contenant l’information génétique d’une cellule. L’ADN, qui est composé de sous-unités répétitives, est vulnérable aux dommages causés par la lumière ultraviolette (UV). L’exposition à la lumière UV peut provoquer la fusion de deux sous-unités d’ADN par des liaisons covalentes, créant un dimère. Cette fusion empêche la cellule de traiter correctement l’ADN, entraînant éventuellement des mutations et des affections cutanées, notamment le mélanome, un cancer de la peau dangereux.