Biochimie, biologie et biotechnologie (STL) · Terminale · T9 – Utiliser les technologies de l’ADN
Technologies de l’ADN : extraction, PCR, restriction et clonage
Copier, couper, coller le vivant.
En bref
Une trace de salive suffit à établir une empreinte génétique : la PCR copie un fragment d’ADN des milliards de fois.
Une trace de salive suffit à établir une empreinte génétique : la PCR copie un fragment d’ADN des milliards de fois. Couper et coller l’ADN permet ensuite de faire fabriquer l’insuline par des bactéries.
Préparer une solution d’ADN
- Lyse cellulaire : un détergent détruit les membranes.
- Déprotéinisation : une protéase (et/ou du sel) élimine les protéines, dont les nucléases qui dégraderaient l’ADN.
- Précipitation à l’éthanol froid : l’ADN, insoluble dans l’alcool, forme une pelote qu’on récupère.
- Contrôle au spectrophotomètre.
Concentration : 1 unité d’absorbance à 260 nm ≈ 50 µg·mL⁻¹ d’ADN double brin
Pureté : A260 / A280 ≈ 1,8 pour un ADN pur ; nettement moins, il reste des protéines
On travaille avec des gants et du matériel stérile : nos propres nucléases et notre ADN contamineraient l’échantillon.
La PCR (réaction de polymérisation en chaîne)
On mélange l’ADN matrice, deux amorces qui encadrent la séquence cible, des dNTP, une ADN polymérase thermostable (Taq) et un tampon avec Mg²⁺. Un cycle comporte trois étapes :
| Étape | Température | Ce qui se passe |
|---|---|---|
| Dénaturation | environ 95 °C | les brins se séparent |
| Hybridation des amorces | environ 50 à 65 °C | les amorces se fixent par complémentarité |
| Élongation | 72 °C | la polymérase synthétise le brin complémentaire |
Après n cycles, jusqu’à 2ⁿ copies par molécule matrice (30 cycles : environ un milliard)
Le produit, l’amplicon, se vérifie par électrophorèse : une bande à la taille attendue, et des témoins (négatif sans ADN pour détecter une contamination, positif pour valider le mélange).
Les amorces font la spécificité de la PCR : elles décident quelle région est copiée.
Les enzymes de restriction
Des endonucléases bactériennes coupent l’ADN au niveau d’un site de restriction, une courte séquence palindromique (EcoRI coupe G↓AATTC).
- Coupure décalée : bouts collants, qui se réassocient facilement avec un fragment coupé par la même enzyme.
- Coupure droite : bouts francs.
Nombre de fragments : sur un ADN linéaire, n sites donnent n + 1 fragments ; sur un ADN circulaire (plasmide), n fragments.
Le clonage d’un gène
Digestion du vecteur et du gèneligationtransformation de bactéries compétentessélection des clones
- Le vecteur (un plasmide) porte une origine de réplication, un site de clonage, un promoteur pour exprimer le gène, un marqueur de sélection (gène de résistance à un antibiotique) et parfois un gène rapporteur.
- La ligase soude le gène dans le plasmide.
- Les bactéries compétentes absorbent le plasmide : c’est la transformation.
- Sur un milieu avec l’antibiotique, seules les bactéries transformées poussent.
Une bactérie qui pousse sur l’antibiotique a reçu un plasmide, mais pas forcément le plasmide recombinant : le gène rapporteur ou une PCR sur colonie le vérifie.
Les enjeux pour la société
Médicaments recombinants, diagnostic, OGM, thérapie génique : ces techniques posent des questions de bioéthique (données génétiques personnelles, consentement, modification du génome humain), encadrées en France par les lois de bioéthique.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Pendant l’extraction, la déprotéinisation sert notamment à…
2.Un rapport A260/A280 de 1,4 indique…
3.Pendant l’élongation de la PCR, la température est d’environ…
4.Combien de copies maximum après 10 cycles à partir d’une molécule ?
5.Qu’est-ce qui détermine la région copiée par la PCR ?
6.Le témoin négatif d’une PCR contient…
0 / 6 questions
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La fiche de révision, sur une page
Tout « Technologies de l’ADN » sur une seule page A4 illustrée : l’essentiel, les pièges et un mini-test. Elle se débloque dans l’app avec des gemmes — et ton compte gratuit en offre assez pour tes trois premières fiches.
