Examen Final Bio Biotechnologie Flashcards
But de la biotechnologie
Introduire de l’ADN étranger dans un organisme afin d’étudier/récolter/produire de l’ADN/ARN/protéine
Étapes principales pour arriver au but de la biotechnologie (6)
- Choix de l’organisme selon le but finale
- Choix du vecteur
- Choix de la technique d’insertion du vecteur dans l’organisme
- Sélection du clone contenant le gène
- Étude du système d’expression
- Le but: ADN/ARNm/protéine
Qu’est-ce qu’un système d’expression
Par exemple une bactérie qui a un plasmide avec un ADN recombinant
Qu’est-ce qu’un ADN recombinant
L’ensemble formé par un vecteur et ses fragments insérés d’ADN
Les 6 étapes pour faire de l’ADN recombinant
- Couper l’ADN de l’organisme donneur
- Insertion dans un vecteur
- Insertion du vecteur dans une bactérie
- Sélection du recombinant
- Multiplication du recombinant
- Production de protéine/ recherche fondamentale du gène et/ou de la protéine/ OGM
Qu’est-ce qu’une enzyme de restriction
Enzymes naturellement présentes chez les bactéries qui les protègent contre l’ADN étranger
Spécifique à une séquence précise de nucléotides
Utilité d’une enzyme de restriction
Coupe le génome des bactériophages (ADN)
Particularité des enzymes de restriction
Palindromes
Nommer les 2 types d’extrémité des enzymes de restriction
Franche
Cohésive: coller 2 liaisons hydrogènes entre les 2 ADN
À quoi sert l’ADN ligase
Relier les bouts d’ADN
Les nucléotides des extrémités cohésives s’associent par …
Par liaisons hydrogènes
Par complémentarité des bases
Différence entre extrémités cohésives et franches
Toutes les franches sont compatible entre elle (avantage)
Cohésive doit trouver LA bonne séquence
Franche plus difficile à lier, - efficace
Meilleure choix entre franche et cohésive?
Cohésive
À quoi servent les vecteurs de clonage
Permettent d’insérer un gène étranger dans un organisme pour cloner des banque génomiques ou d’ADN complémentaire ou encore pour cloner gènes spécifiques
3 caractéristiques des vecteurs
Manipulation facile (petite molécule) Réplication efficace dans une cellule vivante Présence de sites de restriction
Caractéristique d’une banque génomique ou d’ADNc
Production de milliers de clones
Ne vise aucun gène en particulier
Caractéristique de gènes spécifiques
Formation d’une banque et criblage (identification de gènes)
Insertion du gène spécifique directement dans le vecteur (produit PCR digéré par enzyme de restriction)
Nommer 3 vecteurs de clonage
Plasmide
Phage
Chromosome bactérien artificiel
Les vecteurs plasmidiques possèdent…
Gènes de résistance (antibiotiques pour éviter que la bactérie se débarrasse du plasmide)
Sites de restriction spécifique
Quantité ADN cloné avec plasmide
10kb
Quantité ADN cloné avec phage
15kb
Avantages de prendre vecteur phagique
Facilement stockées et manipulées
Contient + d’ADN
Étapes vecteur phagique (6)
- Digestion de l’ADN génomique du donneur (couper avec enzyme de restriction)
- Digestion de l’ADN phagique
- Liaison de l’ADN recombinant (ADN ligase)
- Mélange in vitro de l’ADN et des composantes phagiques
- Formation de phages spontanément
- Étalement sur des bactéries sensibles
Qu’est-ce qu’un BAC
Chromosome bactérien artificiel
Gros plasmide dont la majorité des gènes ont été retirés
Seuls les gènes responsables de réplication autonome ont été conservés
Avantage d’utiliser un BAC
Très utile pour constituer les banques génomiques
Quantité ADN cloné avec BAC
100 à 300kb
Particularité avec les gènes eucaryotes dans un organisme étranger (3)
- Reconnaissance du promoteur eucaryote
- Présence d’introns
- Modification de l’ADNm et de la protéine
Conséquence de la reconnaissance du promoteur eucaryote (particularité avec gène)
Pas de promoteur, alors pas d’ARN pol, alors pas ADN et pas de protéine
Conséquences de la présence d’intron (particularité avec gène eucaryote)
On doit enlever introns sinon codera pas la bonne protéine (trop grand, alors pas bonne séquence)
Conséquence de modification de l’ARNm et de la protéine (particularité avec gène eucaryote)
Modification post-transcriptionnelle
Les bactéries ne sont pas capables de faire ses modifications là
3 solutions pour exprimer gène eucaryote dans bactérie
Composition du vecteur d’expression bactérien
Utilisation d’ADNc en guise de gène
Utilisation d’un organisme eucaryote
Solution 1: Composition du vecteur d’expression bactérien
Problème: reconnait pas le promoteur
Solution: changer le promoteur (couper et coller nouveau)
MCS, il y a un promoteur bactérien juste en avant
Le promoteur bactérien permet l’expression et la contrôle
Exemple de promoteur bactérien
pGal, pBad (promoteur d’opéron de sucre, lactose, arabinose)
Hautement actif, très efficace, indicible en présence ou non de sucre
Solution 3: Utilisation d’un organisme eucaryote
Nommer les 4 organismes qui peuvent être utilisé
Levure
Oeuf fécondé,
Cellules animales ou végétales
Organisme végétal (OGM)
Levure
Organisme unicellulaire
Croissance rapide, utilisation facile, plasmide compatible avec certaines bactéries
800kb
YAC (yeast artificial chromosome) plasmide peut être modifié en chromo eucaryote (linéaire = chromo, rond = plasmide)
Reconnaissance promoteur et intron
Oeuf fécondé
Ovule, zygote, embryon
Micro-injection dans les cellules animales
Efficace pour souris, lapin, mouton, porc
3 à 10% efficacité
Injection ADN
Cellules animales ou végétales
Culture cellulaire in vitro
Transformation par électroporation pour faire transformation
Canon à gène (bombarder cellule végétale)
Plus rapide que choc thermique, le choc permet à l’ADN de rentrer
Identification de clones
4 étapes
Utiliser une sonde nucléique
15-20 nucléotides qui va détecter ce que tu cherches (quel clone a l’ADN qu’on veut)
1. Plaques multipliés qui contient tous les clones
2. Transférer tes clones sur membrane de nylon
3. Membrane de nylon dans ziploc, hybridé avec sonde
4. Identifier le clone qui est hybridé avec la sonde (fluorescent)