Contenu
- Qu'est-ce que l'ADN recombinant?
- Méthodes de construction d'ADN recombinant
- Clonage et utilisation de séquences d'ADN recombinant
Qu'est-ce que l'ADN recombinant?
L'ADN recombinant est une séquence d'ADN créée artificiellement en laboratoire. L'ADN est le modèle utilisé par les cellules pour produire les protéines qui constituent les organismes vivants, et la disposition des bases azotées le long d'un brin d'ADN détermine les protéines formées. En isolant des fragments d'ADN et en les recombinant avec d'autres séquences, les chercheurs sont en mesure de cloner l'ADN au sein de bactéries ou d'autres cellules hôtes et de produire des protéines utiles, telles que l'insuline. Le clonage permet d’étudier beaucoup plus facilement certaines séquences d’ADN, car il produit une grande quantité d’ADN qui peut ensuite être modifiée et analysée.
Méthodes de construction d'ADN recombinant
La transformation est un processus par lequel un segment d'ADN est inséré dans un plasmide - un petit cercle d'ADN auto-répliquant. L'ADN est coupé en utilisant des enzymes de restriction. Ces enzymes sont produites dans les cellules bactériennes en tant que mécanisme de défense. Elles ciblent des sites particuliers d'une molécule d'ADN et les découpent. Les enzymes de restriction sont particulièrement utiles car elles créent des "extrémités collantes" sur les segments de l’ADN. Comme les bandes Velcro, ces extrémités collantes permettent à l’ADN de se joindre facilement à des segments complémentaires.
Le gène d'intérêt et les plasmides sont tous deux exposés à la même enzyme de restriction. Cela crée beaucoup de molécules différentes. Certains sont des plasmides contenant le gène d'intérêt, certains sont des plasmides contenant d'autres gènes, d'autres sont deux plasmides ensemble. Les plasmides sont ensuite réintroduits dans des cellules bactériennes, où ils se répliquent, et la molécule d'ADN recombinant recherchée est identifiée par différents types d'analyse. Par exemple, si le plasmide est coupé en deux sur un gène particulier, les scientifiques peuvent rechercher les cellules incapables d'exprimer ce gène et ainsi identifier une recombinaison réussie.
La transformation non bactérienne est essentiellement le même processus mais utilise des cellules non bactériennes en tant qu'hôtes. L'ADN peut être injecté directement dans le noyau d'une cellule hôte. Les chercheurs peuvent également barrer une cellule avec des particules métalliques microscopiques recouvertes d'ADN.
La transfection est très similaire à la transformation, mais les phages sont utilisés à la place des plasmides. Un phage est un virus qui infecte les bactéries. Les phages et les plasmides sont idéaux pour ce processus car ils se répliqueront rapidement dans une cellule bactérienne.
Clonage et utilisation de séquences d'ADN recombinant
Une fois que les chercheurs ont identifié les cellules bactériennes particulières contenant la séquence recombinante, ils peuvent cultiver ces cellules dans une culture et générer de grandes quantités du gène. Il est difficile d’obtenir des cellules bactériennes qu’elles génèrent une protéine à partir d’une cellule hôte humaine ou animale, mais il existe des moyens de modifier l’expression des gènes pour faciliter cette production. Si des cellules nucléées sont utilisées comme cellules hôtes (comme dans la transformation non bactérienne), les cellules auront moins de problèmes pour exprimer le gène recombinant.
Une fois que les gènes sont clonés en grand nombre, ils peuvent ensuite être stockés dans des banques d’ADN, séquencés et étudiés. La technologie de l’ADN recombinant a permis de nombreuses découvertes importantes dans les domaines de la criminalistique, de l’étude des maladies génétiques, de l’agriculture et des produits pharmaceutiques.