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Les gènes sont des séquences d'ADN qui peuvent être divisées en segments fonctionnels. Ils produisent également un produit biologiquement actif, tel qu'une protéine structurelle, une enzyme ou un acide nucléique. En reconstituant des segments de gènes existants dans le cadre d'un processus appelé clonage moléculaire, les scientifiques développent des gènes dotés de nouvelles propriétés. Les scientifiques effectuent un épissage de gènes en laboratoire et insèrent l'ADN dans des plantes, des animaux ou des lignées cellulaires.
Pourquoi épisser des gènes?
Bien que certaines nuits disent qu'il est prudent de laisser la nature tranquille, l'épissage de gènes offre de nombreux avantages pour la société. Les scientifiques sont de loin les utilisateurs les plus fréquents, étudiant la fonction des gènes et des produits géniques. Ils ajoutent de nouveaux gènes aux organismes pour rendre les plantes cultivées résistantes aux maladies ou plus nutritives.
La thérapie génique, un sujet de recherche actif, offre un moyen nouveau et personnalisé de lutter contre les maladies génétiques. Cette approche est particulièrement utile lorsqu'il n'existe pas de médicaments à petites molécules. Les scientifiques utilisent également l'épissage génique pour produire des médicaments à base de protéines qui améliorent les soins médicaux.
Processus d'épissage des gènes
Un gène est épissé en assemblant différents segments de gènes et séquences d'ADN en un produit appelé chimère.Les scientifiques joignent ces extraits à un fragment d’ADN circulaire appelé plasmide.
Les scientifiques utilisent un processus complexe pour cloner des gènes d'un ADN d'organisme. Cependant, après des décennies de recherche scientifique, la plupart des gènes existent déjà dans un plasmide stocké quelque part dans un laboratoire. Les segments de gènes sont coupés de l'ADN d'origine et joints pour former un nouveau gène. Ensuite, les chercheurs vérifient la nouvelle séquence pour s’assurer que sa position et son orientation dans la molécule d’ADN sont correctes.
Régions de codage
La région codante du gène définit le produit produit par la cellule; c'est presque toujours une protéine. La région codante d'un gène peut être modifiée par des mutations naturelles ou artificielles. Ces modifications de l'ADN des cellules modifient le fonctionnement de la cellule. Les scientifiques peuvent ajouter une séquence de balises pour suivre et étudier les produits géniques dans un organisme. L'épissage de gènes crée également de nouvelles séquences de gènes pour créer des protéines aux fonctions multiples ou entièrement nouvelles.
Régions non codantes
Toutes les parties d'un gène ne permettent pas la production d'un produit final. Les régions non codantes jouent un rôle tout aussi important dans la détermination de la fonction des gènes.
Les séquences de promoteurs contrôlent la façon dont les gènes sont exprimés dans une cellule. Ces séquences déterminent si un gène est toujours exprimé, si la cellule produit un nutriment particulier ou si une cellule est soumise à un stress. Le promoteur contrôle également les cellules dans lesquelles un gène est exprimé. Par exemple, un promoteur bactérien ne fonctionnera pas s'il est déplacé dans une cellule végétale ou animale.
Les séquences amplificatrices contrôlent si la cellule produit plusieurs ou seulement quelques unités du produit final des gènes. D'autres séquences déterminent combien de temps et combien de produits restent dans la cellule et si la cellule excrète les produits finis.