GÉNIE GÉNÉTIQUE
Utilisation des puces à ADN
Puce à ADN
Encyclopædia Universalis France
Le nombre de séquences d'ADN connues est en rapide augmentation et les méthodes artisanales utilisées depuis le début de la mise en œuvre du génie génétique pour leur exploitation ne suffisent pas à traiter ce grand nombre d'informations. Le séquençage des génomes fournit, en effet, aux expérimentateurs un nombre considérable de séquences qui peuvent être utilisées comme sondes génétiques. Ces dernières, qui sont de courtes séquences d'ADN, peuvent être exploitées en grandes séries avec des dispositifs que l'on appelle des puces à ADN ou biopuces (fig. 6). Celles-ci exploitent une propriété fondamentale de l'ADN qui est d'être constitué de deux brins complémentaires capables de s'apparier de façon spécifique et stable. Ainsi, un fragment d'ADN simple brin ou d'ARN messager est capable de reconnaître son brin complémentaire parmi des milliers d'autres : c'est le phénomène d'hybridation moléculaire. Cette propriété permet d'utiliser des fragments d'ADN comme sondes pour détecter une cible dans un mélange complexe de molécules d'ADN ou d'ARN messager.
De courtes séquences d'ADN, correspondant à des régions transcrites de l'ADN, sont donc fixées chimiquement en grand nombre sur des supports inertes (verre, silicium, plastique...), constituant des sondes capables d'identifier des séquences d'ADN complémentaires. Ces plaques sont mises au contact d'extraits cellulaires contenant les copies des ARNm d'un type cellulaire donné. Les séquences solubles, qui sont complémentaires de la séquence des sondes, vont s'hybrider avec celles-ci et rester ainsi fixées au support. Un dispositif automatique permet de déterminer rapidement si un hybride moléculaire est formé avec telle ou telle sonde.
Les puces à ADN sont des outils qui offrent de nombreuses applications. Elles permettent :
– d'identifier la présence d'un organisme ou des traces de celui-ci dans un milieu donné ; on peut ainsi détecter la présence d'un OGM ;
– de connaître la population des gènes qui s'expriment dans une cellule donnée et de comparer cette population à celle d'une autre cellule ; il est ainsi possible, par exemple, de découvrir des gènes qui s'expriment dans une tumeur mais pas dans la cellule normale et ainsi de mieux détecter et décrire la tumeur ;
– de détecter des gènes mutés responsables d'une maladie génétique ;
– de connaître la structure des gènes impliqués dans l'élimination des médicaments chez chaque patient et définir ainsi les meilleures doses à utiliser pour obtenir une action curative avec un minimum d'effets secondaires ;
– de procéder à une sélection génétique basée sur les marqueurs des puces à ADN.
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Écrit par
- Louis-Marie HOUDEBINE : directeur de recherche, unité de biologie du développement et reproduction, Institut national de la recherche agronomique
Classification
Médias
Gènes et protéines
Encyclopædia Universalis France
Clonage d'un fragment de gène
Encyclopædia Universalis France
Représentation schématique du code génétique
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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TECHNIQUES DU GÉNIE GÉNÉTIQUE - (repères chronologiques)
- Écrit par Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS
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1962 Découverte, par Werner Arber, des enzymes de restriction, enzymes bactériennes capables de couper l'ADN.
1971 Première utilisation, par Daniel Nathans, des enzymes de restriction comme ciseaux moléculaires : découpage de l'ADN du virus SV40.
1975 Mise au point, par Edwin Southern,...
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ANIMAUX MODÈLES, biologie
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