De plus en plus de questions de Chimie concernent des systèmes biologiques, macromoléculaires ou empruntés de de la science des matériaux. Une modélisation efficace se révèle un outil indispensable, et à juste titre de plus en plus mis en avant, pour caractériser la géométrie de centres catalytiques, mettre en évidence l’existence d’interactions supramoléculaires ou bien l'environnement de chromophores au sein d'architectures complexes. Les chimistes ont à leur disposition un "microscope computationel", qui fournit aisément une information structurale mais qui peut (plus encore!) simuler des événements rares et générer des états électroniquement excités.  

La complexité des systèmes traités et la nécessité d’obtenir des informations de nature électronique impose le recours à des techniques hybrides QM/MM. Leurs mérites, plus encore lorsqu’elles sont associées à la dynamique moléculaire, seront illustrés sur :

i) la capture d’électrons de (très) basse énergie par des biomolécules, formant des intermédiaires radicaux anions dont les caractéristiques géométriques, la facilité de formation, la signature UV-Visible et EPR sont prédites.

ii) la formation de lésions tandem de l'ADN, intra- ou inter-brin, que l’on cherche à rationaliser. Mais ce deuxième sujet fournit un exemple d’une simulationq réalisée en l'absence de données cristallographiques ou RMN de départ, et qui génère en retour des structures d’oligonucléotides endommagés. Cet aspect s’avère pertinent pour faire le pont avec les hypotheses expérimentales concernant la réparation de ces défauts.