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Travaux de biologie 6G Sc6
UAA8. De la génétique à l’évolution Partie I. Génétique Manipuler des gènes.
Les outils du généticien proviennent tous de la nature: ce sont d’une part des enzymes extraites de micro-organismes et d’autre part des micro-organismes eux-mêmes (bactéries, virus).
Les outils les plus importants que le généticien utilise en laboratoire sont les enzymes : ce sont des protéines qui rendent les réactions chimiques possibles et les accélèrent. Elles sont extraites de micro-organismes.
Les enzymes de restriction reconnaissent au niveau de l’ADN une suite
spécifique de bases et coupent l’ADN à cet endroit. Elles permettent d’isoler un gène.
Les ligases sont des enzymes qui collent des bouts d’ADN ensemble. Cela permet d’insérer un gène dans le génome d’une autre espèce (par ex.) Les ADN polymérases sont des enzymes qui copient l’ADN. Les généticiens obtiennent facilement des millions de copies du gène, c’est la fameuse PCR utilisée pour le diagnostic d’une infection au Covid-19.
Correctif disponible dès lundi sur le groupe Bio 2h 6G.
Bon travail !
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Réponds aux questions suivantes en t’aidant des documents (Source De Boeck Bio 6ème) et des vidéos.
1. Quelle est la particularité de la séquence en bases des sites de restriction sur l’ADN ?
2. Comment l’ADN est-il coupé dans les sites présentés ? Dessin.
3. A quel niveau se situe la spécificité des enzymes de restriction ? 4. Estimez le nombre de fragments d’ADN attendus en découpant le
chromosome 1.
5. Quelles perspectives offre le « couper-coller » d’ADN ?
6. Quelle est la relation entre la taille des fragments d’ADN et leur vitesse de migration sur un gel d’électrophorèse ?
7. Comment estime-t-on la taille des fragments d’ADN en nombre de paires de bases ?
8. Pourquoi dénaturer l’ADN avant de l’hybrider avec une sonde radioactive?
9. Comment interpréter une électrophorèse dans laquelle plusieurs bandes sont radioactives ?
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Document 1 : les enzymes de restriction
En 1965, Arber découvre que les bactéries infectées par des virus ont un moyen de défense contre ces parasites : elles découpent l’ADN viral en petits
morceaux grâce à des enzymes, véritables ciseaux moléculaires.
Cela restreint considérablement l’aptitude des virus à se répliquer et donc à se multiplier à l’intérieur des bactéries. De ce fait, la destruction des bactéries qui suit normalement la multiplication virale n’a plus lieu.
Ces enzymes particulières sont appelés enzymes de restriction. Elles ne
coupent pas l’ADN n’importe où : une enzyme donnée reconnaît une séquence de base spécifique dans l’ADN, le site de restriction, et à chaque fois qu’elle le rencontre, elle coupe la molécule.
Beaucoup d’enzymes de restriction différentes ont été progressivement
extraites de diverses bactéries : on en connaît aujourd’hui plusieurs centaines.
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Document 2
Toutes les espèces ont dans leur ADN des sites de restriction pour
différentes enzymes. Une enzyme de restriction coupe par conséquent n’importe quel ADN sauf celui de la bactérie dont elle provient.
On peut ainsi disposer de petits morceaux d’ADN, des fragments de restriction, plus simples à manipuler que des molécules entières.
Document 3
Un fragment découpé se termine par un bout collant qui peut établir des liaisons hydrogène avec la séquence de base complémentaire d’un autre fragment. La soudure définitive des deux fragments est réalisée par une autre enzyme, l’ADN ligase.
On fabrique de cette façon une nouvelle molécule, un ADN recombinant.
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Document 4
Des fragments de restriction sont déposés dans des puits sur un gel d’agarose qui est soumis à un champ électrique (a). Ces fragments d’ADN chargés négativement migrent de la cathode (+) vers l’anode (-) plus ou moins vite selon leur taille et sont ainsi séparés les uns des autres.
On peut d’une part déterminer la taille d’un fragment (en bases) par
comparaison avec la migration de fragments de taille connue ou fragments étalons, d’autre part récupérer un fragment d’ADN sur le gel pour l’étudier (b).
Document 5
Les techniques de diagnostic génétique supposent qu’on est capable de repérer dans un ensemble de fragments d’ADN ceux appartenant à certains gènes, c’est-à- dire présentant une séquence donnée de nucléotides. Le repérage dans une
électrophorèse nécessite une série de manipulations dont le marquage par une sonde radioactive.
https://www.youtube.com/watch?v=ZDZUAleWX78 https://www.youtube.com/watch?v=VWAMz6WLwM0
https://www.youtube.com/watch?v=bYVE05egjPg Vidéo vue au cours CRISPR.
