Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Imitant le corps
- Composants de la réaction PCR
- Le rôle du chlorure de magnésium
- Effets du magnésium abondant
- Effets de magnésium rare
Lorsqu'un enquêteur ou un médecin obtient un échantillon d'ADN, il ne manque souvent pas assez d'ADN pour l'analyser correctement. Afin de simuler le processus de réplication de l'ADN de l'organisme, les scientifiques ont mis au point un processus appelé PCR qui peut agir comme une machine Xerox et créer copie après copie d'un échantillon d'ADN. Une réaction PCR comporte de nombreux composants et le chlorure de magnésium est l’un des plus vitaux.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Le magnésium agit comme un catalyseur dans la réaction PCR - l'enzyme nécessaire pour répliquer l'ADN a besoin de magnésium pour fonctionner, et la réaction PCR ne fonctionnera pas sans magnésium dans le mélange.
Imitant le corps
La réaction en chaîne de la polymérase (PCR) a été mise au point afin de reproduire la manière dont la nature reproduit l’ADN. L'ADN est une séquence répétitive de nucléotides et chaque nucléotide contient trois parties. L'épine dorsale de l'ADN est une unité de sucre et de phosphate répétitive, et chaque sucre est associé à une base azotée. Il y a quatre bases azotées; guanine, cytosine, adénine et thymine. L'ADN est constitué de deux brins de phosphate de sucre parallèles et de deux bases azotées se rejoignant tous les deux sucres. Lorsque l'ADN se réplique dans le corps, une enzyme appelée hélicase détruit les liaisons entre les bases azotées. Une deuxième enzyme, l’ADN polymérase, fixe de nouveaux nucléotides à la place des anciens. Enfin, une troisième enzyme appelée ADN ligase réunit les nouvelles molécules.
Composants de la réaction PCR
Quelques modifications doivent être apportées afin de répliquer l'ADN lors d'une réaction en laboratoire. À la place de l'hélicase, une réaction PCR utilise simplement de la chaleur pour rompre les liaisons entre les bases azotées. L’ADN polymérase humaine n’est pas assez stable pour supporter ces températures. Une molécule similaire appelée Taq polymérase, ou polymérase thermostable, est utilisée à la place, car elle peut résister aux exigences thermiques de la PCR. De plus, une réaction PCR nécessite des nucléotides libres, un tampon et du magnésium.
Le rôle du chlorure de magnésium
Le chlorure de magnésium est la méthode préférée pour ajouter du magnésium à une expérience de PCR. La polymérase thermostable nécessite la présence de magnésium pour agir en tant que cofacteur pendant le processus de réaction. Son rôle est similaire à celui d'un catalyseur: le magnésium n'est pas réellement consommé dans la réaction, mais la réaction ne peut se dérouler sans la présence de magnésium.
Effets du magnésium abondant
Plus on ajoute de magnésium à une réaction de PCR, plus la réaction se déroulera rapidement. Cependant, ce n'est pas nécessairement une bonne chose. Si trop de magnésium est présent, l'ADN polymérase fonctionnera trop rapidement et fera souvent des erreurs dans le processus de copie. Cela conduira à la production de nombreux brins d'ADN différents qui ne représentent pas nécessairement l'échantillon d'origine fourni.
Effets de magnésium rare
Si le magnésium est en quantité limitée dans une réaction, il n'ira pas aussi vite qu'il le devrait. Vous pouvez essayer de réaliser un PCR à 40 cycles sans obtenir le nombre de copies souhaité. Chaque cycle de PCR double la quantité d'ADN dans le tube à essai de manière exponentielle. Ainsi, même si vous commencez avec un petit montant, vous finissez par avoir plusieurs fois ce montant initial. S'il n'y a pas assez de magnésium, une partie de l'ADN polymérase ne sera pas activée et cela ne fonctionnera pas. Cependant, la chaleur aura détruit l'ADN déjà présent et il ne sera pas rejoint. Par conséquent, toute l'expérience peut être ruinée s'il n'y a pas assez de magnésium présent.