Il n'y a pas si longtemps, le génie génétique relevait de la science-fiction: faire croître un organisme avec les caractéristiques d'un autre. Depuis les années 1970, toutefois, les techniques de manipulation génétique ont évolué à un point tel que l’épissage d’ADN étranger dans un organisme est presque une routine. Par exemple, les gènes de résistance aux ravageurs peuvent être épissés dans le maïs, les gènes de fabrication de l'insuline humaine peuvent être introduits dans des bactéries et les gènes d'imitation de cancers humains peuvent être transmis à des souris de laboratoire. Les détails de la procédure sont trop complexes pour être décrits dans un court article, avec de nombreuses options à chaque étape, mais le schéma conceptuel de la séquence logique des étapes est assez simple.
Incuber l'ADN plasmidique et l'ADN d'intérêt avec une enzyme de restriction. L'enzyme de restriction détectera une séquence spécifique de bases d'ADN et coupera l'ADN à part. Les enzymes de restriction sont dérivées de certains mécanismes de défense des bactéries contre les virus. Ils sont des molécules qui vont couper l'ADN où ils détectent un motif donné de bases.
Incuber le plasmide coupé et les fragments d'ADN génomique avec l'ADN ligase. Avec la plupart des enzymes de restriction, le plasmide circulaire et les fragments d’ADN génomique auront des "extrémités cohésives" complémentaires qui se saisiront les unes des autres. L'ADN ligase finira ensuite de coller les morceaux ensemble. Le résultat est un groupe de plasmides circulaires qui incluent des parties de l'ADN génomique.
Insérez les plasmides dans les bactéries et mettez-les en culture pour faire croître des colonies d'organismes imprégnés d'ADN modifié. Si votre plasmide possède un gène résistant aux antibiotiques qui manque à la bactérie hôte, vous pouvez automatiquement rechercher les bactéries modifiées avec succès en les cultivant sur un milieu de croissance infusé d'antibiotiques. Il existe plusieurs méthodes pour insérer les plasmides dans les bactéries, telles que l'utilisation d'un micro-aiguille, l'application d'un champ électrique pour ouvrir de petits trous dans la membrane bactérienne, ou simplement la mise en contact des bactéries et des plasmides dans la même solution et leur permettre de les absorber. naturellement.
Échantillons de cellules des différentes colonies de bactéries modifiées. Laver les cellules échantillonnées avec une solution détergente pour décomposer les membranes bactériennes et extraire l'ADN, puis le chauffer ou l'exposer à de l'hydroxyde de sodium pour séparer les brins. Cela expose la séquence de bases de l'ADN à l'analyse.
Incuber l'ADN avec une sonde fluorescente. Brillez une lumière ultraviolette sur l’ADN incubé et observez la fluorescence. La sonde consiste en une courte séquence d’ADN qui correspond à l’ADN génomique que vous avez inséré. Lorsque la sonde correspond à l'ADN que vous recherchez, elle brillera lorsqu'elle sera illuminée.
Isolez les bactéries des colonies contenant le gène que vous souhaitez insérer. Dupliquez votre ADN en laissant les colonies bactériennes se développer ou extrayez-le comme auparavant et dupliquez-le dans une machine à réaction en chaîne de la polymérase.