Biotechnologie #15

Question 1

Pourquoi dit-on que le code génétique est universel ?

Answer 1

Toutes les cellules de tous les êtres vivants décodent l’ADN de la même manière. Elles utilisent le même code, celui que nous avons vu. Si on introduit un brin d’ADN dans n’importe quelle cellule de n’importe quel être vivant, la cellule fabriquera la même protéine. Il y a quand même quelques exceptions mineures à l’universalité du code génétique.

Question 2

Nom de la technique permettant d’insérer un gène dans une bactérie ?

Answer 2

transgenèse

Question 3

Pourquoi on utilise la transgenèse ?

Answer 3

utilisé pour reproduire un gène en particulier et synthétiser une protéine pour répondre à des besoin en médecine ou dans l’industrie alimentaire.

Question 4

Comment fonctionne la transgenèse ?

Answer 4

1-On ajoute au gène transféré un gène de résistance à un antibiotique. Seules les bactéries ayant absorbé le plasmide recombiné (et donc le gène de résistance) peuvent se reproduire en présence de cet antibiotique.
2-Il suffit donc de cultiver les bactéries en présence de cet antibiotique.
3- Seules celles possédant le gène transmis survivront. Nous permettant d’avoir seulement les gènes désirés.

Question 5

Qu’est-ce qu’une enzyme de restriction ?

Answer 5

Une enzyme de restriction est une enzyme permettant de couper un segment d’ADN à un endroit bien précis. Les enzymes de restriction proviennent de bactéries.

Question 6

Pourquoi utilisons nous des enzyme de restriction ?

Answer 6

Les enzymes de restriction proviennent de bactéries. Chez les bactéries, l’enzyme est une protection contre l’ADN des virus pouvant les infecter. La bactérie se défend contre le virus en sectionnant son ADN (celui du virus) par des enzymes de restriction qu’elle produit. L’ADN de la bactérie a des protections contre ses propres enzymes de restriction.
Depuis quelques années on peut fabriquer en laboratoire des enzymes de restriction «sur mesure» pouvant sectionner la séquence que l’on veut. C’est pourquoi, pour effectuer une transgenèse bactérienne, il faut utiliser la même enzyme de restriction pour sectionner le plasmide et pour isoler de son chromosome le gène que l’on désire introduire.

Question 7

Cette technique de clonage végétal est maintenant couramment utilisée pour reproduire certaines variétés de plantes. Qu’est que le clonage végétal ?

Answer 7

On peut prélever une seule cellule d’une plante, et la cultiver ensuite en éprouvette sur un milieu de culture artificiel (une gelée enrichie d’éléments nutritifs).La cellule se reproduit, puis se différencie en d’autres cellules jusqu’à former une plante complète dont toutes les cellules sont génétiquement identiques à la cellule de départ.

Question 8

Les animaux transgéniques ? Étapes ?

Answer 8

On peut aussi introduire de nouveaux gènes dans des animaux pluricellulaires. La technique consiste à introduire des copies du gène désiré dans un ovule fécondé ou une très jeune cellule embryonnaire en espérant que la cellule incorpore au moins une copie du gène dans un de ses chromosomes (ça ne fonctionne pas à tout coup; il faut souvent faire plusieurs essais).L’ovule ou la cellule embryonnaire est ensuite cultivé en un embryon qui est implanté dans l’utérus d’une mère porteuse. Si l’embryon se développe, il en résultera un individu dont toutes les cellules contiennent le gène introduit.

Question 9

Décrivez la technique permettant de cloner un animal.

Answer 9

En premier lieu, on extrait une cellule ordinaire de la brebis pour la cloner. On cultive cette cellule in vitro en la mettant en présence de certaine substance on la ramène dans son état embryonnaire. Puis, on extrait une ovule de la brebis donneuse, le noyau de celle-ci est retirer. On fusionne la cellule prélevée dans le pis avec l’ovule énucléé (sans noyau). On laisse l’ovule se diviser pour former un embryon de plusieurs cellules. On implante l’embryon dans l’utérus d’une brebis porteuse. La mère porteuse donne alors naissance à un jumeau identique à la brebis d’où vient le noyau cellulaire.

Question 10

Qu’est-ce qu’une électrophorèse sur gel ?

Answer 10

L’électrophorèse sur gel est une technique permettant de séparer des fragments d’ADN en fonction de leur taille (des plus courts aux plus longs). On commence par traiter un échantillon d’ADN avec une ou plusieurs enzymes de restriction qui vont sectionner l’ADN en de nombreux fragments de tailles différentes.

L’électrophorèse permet ensuite de les séparer en fonction de leur taille.

Question 11

Qu’est-ce qu’un buvardage de Southern ?

Answer 11

Le gel contenant les fragments d’ADN séparés en fonction de leur taille est peu pratique à manipuler. Il est préférable de transférer l’ADN qu’il contient sur une feuille souple de nitrocellulose (c’est une sorte de polymère) beaucoup plus facile à manipuler. Ce transfert se fait par la technique très simple dite du «buvardage de Southern»

Question 12

Décrivez la technique permettant d’identifier un individu par ses empreintes génétiques.

Answer 12

La technique est basée sur la mise en évidence de segments d’ADN appelés répétitions courtes en tandem ou STR (pour short tandem repeats). Ces STR sont des segments d’ADN non codant formés par la répétition, un nombre déterminé de fois, pouvant varier d’une personne à l’autre, d’une même courte séquence de nucléotides (moins de 13 nucléotides).

Question 13

L’universalité du code permet le transfert de gènes d’une espèce à une autre. Permet (2) :

Answer 13

Introduire un gène dans une bactérie


Introduire un gène dans un organisme pluricellulaire

Question 14

«transgenèse». Cette manipulation est généralement effectuée afin de : (2)

Answer 14

Reproduire un gène particulier

Synthétiser une protéine pour répondre à des besoins en médecine ou en industrie alimentaire

Question 15

La technique permettant d’introduire un gène dans une bactérie consiste à d’abord introduire le gène dans un :

Answer 15

plasmide.

Question 16

Qu’est qu’un plasmide ?

Answer 16

Un plasmide est une petite boucle d’ADN présente dans certaines espèces de bactéries, en plus du chromosome principal (qui, lui, est constitué d’une boucle d’ADN beaucoup plus grande).

Question 17

Quatre caractéristique des plasmides ?

Answer 17

1-Chaque bactérie possède entre 5 et 30 copies de son plasmide.
2-Le plasmide comporte peu de gènes par rapport au chromosome principal.
3-Les gènes du plasmide ne sont généralement pas vitaux. Ils permettent la survie dans des situations particulières (c’est souvent sur le plasmide, par exemple, qu’on retrouve des gènes de résistance à un antibiotique).
4-Les bactéries d’une même espèce peuvent s’échanger leurs plasmides. Les plasmides peuvent donc sortir des bactéries et y pénétrer facilement. C’est cette propriété qu’on exploite pour introduire un nouveau gène dans une bactérie. Il suffit d’insérer le gène désiré dans un plasmide et de permettre ensuite au plasmide de s’introduire dans une bactérie.

Question 18

Méthode utilisée pour cloner un gène en l’introduisant dans une bactérie. Nombre d’étape ?

Answer 18

1. On extrait les plasmides de bactéries (on utilise, évidemment, un grand nombre de bactéries afin d’avoir un grand nombre de plasmides).
2. On ajoute aux plasmides une enzyme de restriction (c’est ce que représente le petit ciseau sur l’illustration). C’est une enzyme (voir plus loin) qui a la propriété de couper l’ADN à un endroit précis.
3. On découpe le segment d’ADN contenant le gène qu’on désire introduire à l’aide de la même enzyme de restriction que celle utilisée pour couper le plasmide.
4. On mélange des copies du gène à introduire et des plasmides ouverts par l’enzyme de restriction. On ajoute une enzyme appelée ligase qui fusionne les brins d’ADN. On espère qu’au moins un plasmide se refermera en incorporant le gène désiré.
5. Une technique assez simple permet de réintroduire les plasmides dans des bactéries de la même espèce (dans certaines conditions, une bactérie peut absorber un plasmide présent dans son environnement).
6. Le plasmide manipulé, s’il est absorbé par une bactérie, sera reproduit en même temps que le reste de l’ADN de la bactérie lorsque celle-ci se reproduit.

Question 19

La plupart des plasmides utilisés n’ont pas incorporé un plasmide contenant le gène désiré. Ainsi, la plupart des bactéries qui absorbent un plasmide en absorbent un ne contenant pas le gène désiré.

Comment reconnaître les bactéries qui ont absorbé un plasmide recombiné parmi toutes celles qui ne l’ont pas absorbé ?

Answer 19

Solution : on ajoute au gène transféré un gène de résistance à un antibiotique. Seules les bactéries ayant absorbé le plasmide recombiné (et donc le gène de résistance) peuvent se reproduire en présence de cet antibiotique. Il suffit donc de cultiver les bactéries en présence de cet antibiotique. Seules celles possédant le gène transmis survivront.
N.B. On utilise un gène de résistance à un antibiotique qui n’est pas utilisé en médecine humaine.

Question 20

D’ou provienne les enzymes de restriction ?

Answer 20

Les enzymes de restriction proviennent de bactéries. Chez les bactéries, l’enzyme est une protection contre l’ADN des virus pouvant les infecter.

Question 21

La séquence reconnue par l’enzyme de restriction est un palindrome. Qu’est qu’un palindrome ?

Answer 21

Un palindrome est un mot qui se lit de la même façon dans les deux sens.

Question 22

pour effectuer une transgenèse bactérienne, il faut utiliser la même enzyme de restriction pour sectionner le plasmide et pour isoler de son chromosome le gène que l’on désire introduire. Vrai ou faux.

Answer 22

Vrai.

Question 23

Par technique de transgénèse végétal on peut produire des plantes ?

Answer 23

• résistantes aux insectes
• résistantes à certaines maladies causées par des virus,
• résistantes aux herbicides
• résistantes aux conditions extrêmes
• produisant des fruits et légumes qui se conservent plus longtemps
• plus riches en certains éléments nutritif ….

Question 24

Qu’est que des OGM ?

Answer 24

Ce sont généralement ces plantes génétiquement modifiées.

Question 25

Par cette technique de transgénèse, on peut obtenir chez les animaux :

Answer 25

• des animaux à croissance plus rapide.
• des animaux plus faibles en gras.
• des animaux plus productifs (en lait, en viande, en œufs).
• des animaux produisant (dans leur lait, par exemple) des protéines à usage pharmaceutique (insuline, par exemple).

Question 26

Puisque l’ADN est copié à chaque reproduction de la cellule, toutes les cellules d’un même organisme possèdent le même ADN, celui qui était présent dans l’ovule fécondé de départ. DONC, puisque chaque cellule possède le même ADN que celui qui était dans l’ovule fécondé de départ, théoriquement, on pourrait produire un individu complet à partir de n’importe quelle de ses cellules :

Answer 26

C’est le CLONAGE.

Question 27

Qu’elles sont les six étapes de clonage de Dolly ? (6)

Answer 27

1. On extrait une cellule ordinaire de la brebis à cloner. Dans le cas de Dolly, la cellule avait été prélevée dans le pis. On cultive cette cellule in-vitro et, en la mettant en présence de certaines substances, on la ramène à son état embryonnaire
2. On extrait un ovule d’une brebis donneuse. Le noyau de cet ovule est retiré.
3. On fusionne la cellule prélevée dans le pis avec l’ovule énucléé (sans noyau).
4. On laisse l’ovule se diviser pour former un embryon de plusieurs cellules.
5. On implante l’embryon dans l’utérus d’une brebis porteuse.
6. La mère porteuse donne alors naissance à un jumeau identique à la brebis d’où vient le noyau cellulaire.