ADN recombinant: définition et processus

La technique de ADN recombinant (ADNr) est une technique utilisée par génie génétique et qui consiste à créer in vitro de molécules d'ADN artificielles dans lesquelles le matériel génétique de différentes espèces est combiné. Pour cette raison, les molécules ainsi obtenues sont appelées ADN chimérique ou chimères.

Cette technique constitue la base de la biotechnologie et du génie génétique et a de multiples applications allant de l'agriculture à la biomédecine. Par exemple, il permet l'étude de l'expression d'un certain gène, l'obtention d'espèces plantes montrant une résistance à certains parasites ou obtenant de l'insuline humaine à partir de sources les animaux.

Dans cette leçon d'un ENSEIGNANT, nous allons vous montrer les définition de l'ADN recombinant, à quoi il sert et le processus qui est tenu. Nous analyserons toutes les étapes pour que vous connaissiez mieux cette technique génétique. Nous avons commencé!

La technique de l'ADN recombinant consiste à introduire le gène sélectionné dans un vecteur.

Un vecteur est une petite suite de ADN qui est facile à isoler, comme un plasmide (ADN circulaire et extrachromosomique typique des bactéries et autres organismes procaryotes).

Le vecteur porteur du gène d'intérêt est introduit dans une cellule hôte où il pourra reproduireindépendamment de l'ADN cellulaire.

A quoi sert l'ADN recombinant ?

En utilisant la machinerie de la cellule hôte, le gène introduit par le vecteur sera exprimé conduisant à la synthèse de la protéine codée par ledit gène. De plus, lorsque la cellule porteuse se réplique, les cellules résultantes contiendront également ledit gène, créant ainsi un nouvelle lignée cellulaire génétiquement modifiée.

Les étapes d'obtention de l'ADNr sont les suivantes :

1- Isolement et purification du gène d'intérêt

Dans cette première étape, le but est d'isoler le gène à recombiner (par exemple, le gène de l'insuline humaine ou un facteur de croissance, etc.)

• Obtention de l'ADN cellulaire: Pour cela, il est nécessaire que l'ADN libère l'ADN des cellules, qui doit être brisé par lyse cellulaire. Lorsque les cellules se brisent, elles libèrent leur matériel génétique (ADN) ainsi que d'autres molécules telles que des protéines ou de l'ARN, c'est pourquoi il est nécessaire d'isoler et de purifier l'ADN cellulaire.
• Obtention du gène isolé: Une fois l'ADN cellulaire parifié et concentré, il est nécessaire de couper l'ADN à l'aide d'enzymes de restriction (enzymes très spécifiques capables de casser la séquence d'ADN à certains endroits). L'action d'enzymes de restriction appropriées libère le gène qui peut être isolé au moyen de techniques de centrifugation ou de chromatographie.

2- Formation d'ADN recombinant

Le vecteur est le matériel génétique qui incorporer le gène isolé et le transporter à l'intérieur de la cellule hôte.
Le vecteur est généralement un plasmide (ADN circulaire typique des procaryotes), un virus ou un chromosome créé artificiellement, qui doit répondre aux caractéristiques suivantes :

• Il doit être facile à isoler et de petite taille.
• Il doit contenir des séquences reconnues par les facteurs d'introduction du gène recherché.
• Il doit pouvoir pénétrer dans la cellule hôte pour s'y répliquer indépendamment de l'ADN cellulaire.
• Il doit contenir un marqueur génétique permettant de l'identifier et de l'isoler facilement, tel qu'un gène de résistance aux antibiotiques.

le étapes Il y a deux de cette deuxième phase du processus de recombinaison de l'ADN :

1. Couper le vecteur: En utilisant les mêmes enzymes de restriction utilisées pour obtenir le gène à insérer, une coupure est faite dans l'ADN vecteur, laissant deux extrémités de l'ADN libres.
2. Insérez le gène: Les extrémités libres provoquées par l'action des enzymes de restriction sont le point où le gène préalablement isolé sera inséré dans la première étape d'isolement et de purification du gène. L'union entre le vecteur et le gène (qui une fois introduit dans le vecteur est appelé insert), se produit par action de l'enzyme ligase qui catalyse la liaison covalente entre le vecteur et l'insert donnant naissance à la molécule de ADN recombinant.

3- Introduction de l'ADNr dans la cellule hôte

Cette étape peut être effectuée par différentes techniques tels que la modification par des moyens physico-chimiques de la perméabilité de la membrane de la cellule hôte pour permettre le passage de l'ADNr, la microinjection d'ADNr A l'aide d'une micropipette, l'introduction d'ADNr dans des liposomes capables de fusionner avec la membrane cellulaire pour libérer son contenu dans le cytoplasme de la cellule Invité.

Les cellules hôtes doivent être des cellules qui se reproduisent très rapidement, en utilisant soit des cellules bactériennes, soit des cellules de levure, soit des cellules cancéreuses.

4- Culture de cellules hôtes

Une fois l'ADNr introduit dans les cellules hôtes, ces sont cultivés en induisant leur division pour obtenir un grand nombre de cellules contenant l'ADNr. Les cellules sont cultivées dans des boîtes de Pétri qui permettent l'isolement des colonies. qui sont ensuite cultivés dans des milieux liquides, obtenant ainsi un grand nombre de clones (cellules génétiquement identiques ).

5- Détection et sélection de cellules contenant de l'ADN recombinant

Dans cette dernière étape, il s'agit identifier les cellules avec l'ADNr. Pour identifier ces cellules, des marqueurs sont utilisés pour détecter la présence d'ADNr. Celles-ci Les marqueurs génétiques peuvent être divers, un exemple serait la culture de cellules hôtes en présence d'un antibiotique. Lorsque le gène de résistance aux antibiotiques présent dans la culture a été préalablement incorporé dans l'ADNr.