CH20-La biotechnologie Flashcards
Qu’est-ce que la génie génétique?
ensemble des techniques portant sur la manipulation directe de gène à des fins pratique
Qu’est-ce que la biotechnologie?
permet de produire de l’ADN recombiné, puis de l’insérer dans des cellules en culture qui assurent la réplication, qui en expriment les gènes et qui synthétisent une protéine donnée
Qu’est-ce que les plasmides?
de petites molécules circulaires d’ADN qui se répliquent à l’intérieur de cellules bactériennes, un plasmide dans lequel on insère un gène étranger devient une molécule d’ADN reconnue
Qu’est-ce que les enzymes de restriction?
elle a la fonction de couper l’ADN à des sites précis
elles sont très spécifiques, elles reconnaissent de courtes séquences nucléotidiques bien précises dans les molécules d’ADN, puisqu’elles coupent celle-ci
=> profiter de la réplication rapide des bactéries
Nommer les 2 recherches auquels mènent les tests sur les bactéries et leur plasmide
-Recherche fondamentale sur le gène
-Recherche fondamentale sur la protéine
Quelle est la fonction/ l’utilisation des enzymes de restriction?
-agissent sur des séquences précises de nucléotides
-on connait actuellement des centaine d’enzymes de restriction
-elle découpe l’ADN à un endroit précis et réalise une coupure décalée à 2 endroits sur des séquences inverses = 2 extrémités cohésifs monocaténaires
-on joint ces extrémités avec des segments complémentaires provenant d’autres sources d’ADN puisque ces mêmes enzymes couperont l’ADN aux mêmes endroits. Ainsi, on peut produire des molécules d’ADN recombinées
(soudure des brins par l’ADN ligase)
Qu’est-ce que l’électrophorèse sur gel?
Technique consistant à séparer des macromolécules (acides nucléiques ou protéine) en fonction de leur taille/poids, de leur charge électrique et d’autres propriétés physiques sous l’effet d’un champ électrique
Qu’est-ce que le clonage?
Emploi d’une cellule somatique (2n =>46 chromosomes) unique issu d’un organisme multicellulaire, dans le but de fabriquer un ou plusieurs individus qui lui sont génétiquement identiques = clones
Nommer les 8 étapes pour cloner, exemple, une brebis
1- brebis #1 donneuse de cellules mammaires
2-culture des cellule mammaires
3- brebis #2 donneuse d’un ovocyte
4- Excision du noyau de cet ovocyte
5- fusion des cellules mammaires et de l’ovocyte
6-croissance des cellules dans un milieu de culture (Jeune embryon)
7- implantation de l’embryon dans l’utérus d’une brebis #3
8- brebis identique à la brebis #1 (développement embryonnaire)
Nommer les 2 particularités des cellules souches
-relativement peu spécialisées et continue à se diviser
-dans des conditions appropriées, elles se différencient en cellules spécialisées (intérêt actuel -> potentiel de donner naissance à de nombreux tissus -> organes -> greffons)
Nommer les dates et les résultats du clonage reproductif de mammifères (en 4 points)
·depuis 1997: clonage de souris, chats, vaches, chevaux, chiens, porcs et singes
·résultats : clone pas tjrs une copie identique de l’original
·phénomène aléatoire jouant un rôle dans le développement (ex: vrai jumeau, tjrs légère différences)
·2007 : 1er embryons de primates clonés ont atteints le stade de blastocyste)
Quelles sont les conditions de culture que doivent avoir les cellules souches en cultures?
-nutriments
-gaz respiratoires
-aucun déchets / environnement propre
Quelles sont les 3 options des cellules souches embryonnaires?
cellules hépatiques
neurones
cellules sanguines
Quelle est la limitation des cellules souches chez les adultes?
ne donne qu’une seule cellule (dans l’environnement par lequel elles se trouvent)
Nommer 1 problème associé au clonage des animaux et nommer 1 solution
-forte incidence d’anomalies chez les clones
ex : changement épigénétique (changement phénotype mais pas génotype) qui se trouve au niveau de la chromatine comme l’acétylation des histones
-solution -> il faudrait que la chromatine du donneur soit modifiée
Pourquoi la biotechnologie est de plus en plus utilisée au niveau des applications en médecine?
pour diagnostiquer des maladies génétiques
ex : anémie à hématies falciformes
hémophilie
mucoviscidose
chorée de Huntington
myopathie de Duchenne
En quoi consiste la thérapie génique?
elle consiste à corriger à la source des défauts de fonctionnement de l’organisme dus aux altérations des gènes qui gouvernent la synthèse des protéines
Quelle est la cible de choix pour la thérapie génique?
ex :
but : cellules sanguines
cellules cibles => cellule de la moelle osseuse rouge parmi lesquelles se trouvent les cellules souches donnant naissances au cellules sanguines et à celles du système immunitaires.
Nommer et décrire les 4 étape de la thérapie génique
1- insertion de la version ARN de l’allèle normal dans un rétrovirus ou autre vecteur viral
2-Virus infectant les cellules de la moelle osseuse rouge prélevées chez le patient et mises en culture
3- Insertion de l’ADN viral portant l’allèle normal dans un chromosome
4- Injection des cellules modifiées au patient
Quels sont les risques de la thérapie génique? Nommer un exemple
production et utilisation de vecteurs (adénovirus, rétrovirus, parvovirus) pour transférer un gène étranger dans une cellule
ex : un rétrovirus en s’insérant au hasard dans le génome de la cellule hôte, risquent d’activer un oncogène ou d’inactiver un anti-oncogène
Pourquoi la biotechnologie est utilisé pour les produits pharmaceutiques?
-possibilité de produire à grande échelle une protéine qui n’est présente naturellement qu’en très petite quantité
-on peut transférer le gène de la protéine désirée dans une bactérie, une levure ou un type de cellule facile à cultiver
Nommer les deux exemples de cellules facile à cultivé en pharmacie
1-production de protéines dans des cultures cellulaires
2-produire des protéines par les animaux pharmaceutiques
Nommer 2 exemples de production de protéines dans des cultures cellulaires
Insuline -> utilisation de bactéries productrices d’hormones (avant provenant de porc et de bovin qui n’était pas 100% identique)
Activateur tissulaire du plasminogène (tPA) -> une enzyme produite afin de dissoudre les caillots sanguins (au niveau du cœur) et réduire le risque de rechute après une 1e crise cardiaque
Nommer un exemple de production de protéines par les animaux pharmaceutiques
Antithrombine, protéine du sang humain inséré au génome d’une chèvre => lait avec cette nouvelle protéine => purification de la protéine et utilisation ultérieure dans des médicaments…
Pourquoi utiliser la biotechnologie pour des preuves médicolégales? Nommer une méthode utilisé et un exemple
Méthode sensible : amplification en chaîne par polymérase (ACP) qui révèle les répétitions courtes en tandem
ex : ACAT peut être répété 30 fois à un locus de génome et 15 fois au même locus sur son homologue
-un échantillon de tissus contenant 20 cellules est suffisant
-utilisation : cas de meutre, démonstration de la paternité, cas de catastrophes
Nommer et décrire un exemple d’utilisation de la biotechnologie pour des preuves médicolégales
Sur le lieu d’un crime-> prélèvement sang, fragments de tissus, etc. -> pour des résultats concluant test sur ADN -> obtention d’un profil génétique qui s’associe à un individu -> valable puisque chaque individu à un ADN unique
Quel est le principe de la dépollution de l’environnement grâce à la biotechnologie?
modifier le métabolisme des microorganismes pour les transformer en outils de protection de l’environnement
ex : stations de traitements des eaux usés
=> tentatives de modification de microorganismes afin qu’ils puissent dégrader les hydrocarbures chlorés et d’autres composés toxiques, avant de déverser les eaux usées dans l’environnement
Nommer les 3 avantages (en donnant un exemple) des application de la biotechnologie en agriculture
1- Résistance à un parasite : virus, bactérie, champignons, insectes, vers nématodes, etc..
ex : gène des bacillus hurigiensis fait produire à la plante toxine efficace contre les insectes parasites
2- Résistance aux herbicides utilisés par les agriculteurs dans la lutte aux mauvaises herbes
ex : blé, coton, soja portuer de gènes bactériens
3- Ajout d’une propriété spécifique à certaines plantes (résistance au froid, sécheresse, sols salés)
ex : riz doré -> manque vitamine A => ajout de 2 gènes Narcisse permettant au riz de produire de la bêtacarotène
ou manioc -> riche en glucide => amélioration transgénique pour qu’il soit plus riche en protéines, fer et bêtacarotène
Nommer les 3 inconvénients (en donnant un exemple) des application de la biotechnologie en agriculture
1- une toxine introduite pour lutter contre un insecte ravageur peut avoir des effets néfaste contre d’autres insectes qui sont nécessaires pour la pollinisation ou qui sont des ennemis naturels pour les mêmes ravageurs ou pour d’autres (abeilles)
2- le gène introduit peut agir sur les espèces sauvages et les contaminer
ex : les sorgho et le canola peuvent échanger des gènes avec leurs cousins sauvages
3- L’introduction d’une espèce nouvelle (transgénique) peut affecter tout l’écosystème
ex : pour les humains -> risques d’allergies/ intoxication
si utilisation d’un gène marin => allergie au fruits marins
