Dorothy Crowfoot Hodgkin est née le 12 mai 1910 dans la ville du Caire située en Égypte. Son père était archéologue et offrait ses services au ministère de l'Éducation à Khartoum. Sa mère s'était qualifiée comme une artiste et une experte en textile. À chaque année, Dorothy et sa famille retournaient en Angleterre pour quelques mois.
En 1932, Dorothy obtient son diplôme au Collège de Somerville à Oxford ainsi qu'un diplôme en chimie. Son intérêt pour la chimie et le cristal a commencé lorsqu'elle était jeune. Elle a été encouragée beaucoup par ses parents, ce qui a développé cet intérêt.
En 1933, Dorothy commence à travailler avec J.D. Bernal pour obtenir son doctorat. Comme le Dr Bernal, elle s'intéresse à la structure biologique. En 1934, le Dr Bernal et Dorothy découvrent la formule des protéines de la pepsine. Elle commença à s'intéresser aux stéroïdes lorsqu'elle était dans le laboratoire du Dr Bernal. Avec lui et Isidor Fankuchen, elle étudiera les cristaux sur une centaine de stéroïdes.
En 1936, Dorothy devient professeur et enseigne au Collège de Somerville. En 1937, elle se marie avec Thomas Hodgkin, professeur d'éducation aux adultes, qui enseigne l'histoire de l'Afrique. Entre 1942 et 1949, Dorothy commence à travailler sur l'analyse structurale de la pénicilline, elle est une des meilleurs chimistes en Angleterre.
Les États-Unis ont travaillé très fort pour essayer de déterminer la composition chimique de la pénicilline sans y parvenir. Elle étonne tout le monde lorsqu'elle utilise l'analyse des rayons X pour déterminer la composition structurale.
Entre 1948 et 1956, elle continue d'étudier à l'Université d'Oxford ainsi qu'à l'Université de Cambridge. En 1955, elle prend, pour sa première photographie de diffraction des rayons X, des cristaux de cyanocobalamine. En 1956, elle reçoit une médaille Royale et en 1958, elle devient membre de l'American Academy of Arts and Sciences. En 1961, Dorothy commence à travailler aux États-Unis avec P. Galen Lenhert, cristallographe. Ils sont honorés par l'Université de Cambridge pour l'analyse de la vitamine B-12.
En 1964, le prix Nobel en chimie est décerné à Dorothy Hodgkin. Elle est l'une des trois femmes à avoir gagné ce prix. En 1965, elle est nommée membre de "The Order of Merit" par la reine Élizabeth II. Le 14 août 1969, Dorothy déchiffre les trois dimensions de la structure de la protéine insuline. En 1970, elle est élue chancelière de l'Université de Bristol. De 1972 à 1978, Dorothy Hodgkin est présidente de l'Union Internationale de la Cristallographie. En 1988, elle devient une compagne honoraire à l'Université de Bristol. Et en juillet 1994, Dorothy Crowfoot Hodgkin meurt chez-elle à Shipston-on-Stour, en Angleterre.
Entre 1942 et 1949, le Dr Hodgkin commenca à travailler sur la structure moléculaire de la pénicilline à l'aide du Dr Bernal. Mais, contrairement aux autres chimistes, elle utilisa les analyses de rayons X (la cristallographie) pour ses recherches. Quand le Dr Hodgkin, vers 1932, utilisa la cristallographie pour la première fois, c'était une science peu développée. La cristallographie est une combinaison de mathématique, de physique et de chimie. Ses pionniers furent Max von Lave, William Henry Bragg et William Lawrence Bragg.
Le Dr Hodgkin et le Dr Bernal déterminèrent que, dans le cristal, les atomes reflétaient les rayons X et que ces réflexions pouvaient soient interférer ou interagir entre elles. Une vive lumière peut être capturée sur un film photographique si les rayons interagissent et cette lumière est annulée lorsqu'ils interfèrent entre eux. Ces particules de rayons X ou ces schémas de diffractions démontraient une relation mathématique de la position individuelle des atomes dans le cristal. En faisant passer la lumière du rayon x dans le cristal, cela capturait le schéma sur le film et complétait les calculs mathématiques par rapport aux distances et aux positions relatives de ces particules. Ils furent capables de déterminer la structure moléculaire de plusieurs matériaux cristallins.
C'est grâce à cette technique que le Dr Hodgkin put trouver la structure moléculaire de la pénicilline. Au début, elle détermina la structure de trois dérivés de la benzypénicilline : le sodium, le rubidium et le potasium en utilisant différents plans, des analyses optiques et des "isomorphus replacement". Par la suite, elle découvrit que la pénicilline avait une structure moléculaire très inhabituelle comparativement à d'autres produits. Elle contenait au moins quatre différentes formes de cristaux. Le fait quelle soit complexe a causé beaucoup de problèmes au Dr Hodgkin au niveau de la cristallographie.Mais ceci ne l'a pas empêché de finir son travail et de conclure que son noyau contenait trois anneaux d'atomes de carbone et d'atomes de nitrogène. Cette structure de 13-lactam fut considérée capable d'exister indépendamment.
Lorsqu'on apprit, dans le milieu scientifique, qu'une femme avait réussi là où plusieurs avaient échoué, un chimiste, John Crorforth, déclara que si cela était la formule de la pénicilline, il était prêt à quitter la chimie et à aller faire pousser des champignons sur une ferme. Un autre fait intéressant par rapport à ses recherches est que le Dr Hodgkin a été la première scientifique à utiliser un ordinateur pour compléter ses calculs : ce qui a naturellement beaucoup aidé. Voilà une des nombreuses découvertes que le Dr Hodgkin a fait grâce à la cristallographie. Nous verrons maintenant comment cette découverte a amélioré et changé nos vies.
Il existe une grande variété de pénicillines dont les types G.F.O.V. et K. La forme qui est la plus répandue et la plus efficace est la forme G. La pénicilline est la médication la plus choisie pour combattre les affections causées par les bactéries gram positifs telles que la pneumonie, l'endocardite, les angines, les streptococciques et la fièvre puerpérale. Elle est efficace contre les infections causées par les bactéries gram négatifs telles que la gonorrhée et les spirochètes, c'est à dire la syphilis et le pian. Les diverses formes de pénicillines sont divisées en groupes correspondant à leur activité antibactérienne.
Les pénicillines naturelles de type F.G.K.O. et X font parties du groupe 1. La pénicilline de type G reste la plus efficace de ce groupe. Le type G est disponible sous forme de sels de sodium et de potassium. Les pénicillines semi-synthétiques (dérivés phénoxyéthyles) sont du groupe 2. La phénéthicilline (Syncilline, Péniplus) est le composé le plus employé de ce groupe. Les composés efficaces contre les organismes producteurs de pénicillinases sont du groupe 3. Les composés appelés céphalosporines composent le groupe 4. À cause de sa structure, le céphalosporine ressemble à la pénicilline.
Pour maintenir une concentration sanguine élevée de la pénicilline, la meilleure méthode est l'injection intramusculaire ou intraveineuse. Les formes orales demandent des doses plus importantes que la concentration sanguine. La pénicilline est aussi disponible sous forme de comprimés ou de sirops. Elle est un produit biologique qui peut entraîner chez certains malades des réactions allergiques, des sensations de brûlures ou même causer la mort.
L'influence de Dorothy sur notre compréhension de la struture biologique est unique. La solide croyance des rayons X nous montre des résultats importants sur la diffraction des cristaux. De plus, Dorothy Hodgkin a été un modèle pour plusieurs jeunes femmes scientifiques.
Glusker, Jenny et Margaret Adams. (Page consultée le 4 février 1997). Physics Today "Dorothy Crowfoot Hodgkin", [En ligne]. Adresse URL : http://curie.che.virginia.edu/scientist/hodgkin.html
Cohen, Linda Juliana. (Page consultée le 30 janvier 1996). Dr. Dorothy Crowfoot Hodgkin : Chemistry Crystallographer, Humanitarian, [En ligne]. Adresse URL : http://www.almaz.com/nobel/chemistry/dch.html
Perutz, M.F. (Page consultée le 4 février 1997). Crystallography World Wide, [En ligne]. Adresse URL : http://www.chem.titech.ac.jp/mirror/vlib/his.hodgkin2.html
Recherche : Kim Perreault et Karine Poulin, Centre Le Goéland, Sherbrooke, QC
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