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Devoir- Biotechnologies Transfert de gènes 1. Expliquer ce qu’est un transfert

Devoir- Biotechnologies Transfert de gènes 1. Expliquer ce qu’est un transfert de gènes. Dans quelles circonstances cela peut-il avoir lieu ? Le transfert de gènes concerne le transfert de gènes entre organismes. Il peut s’agir d’un transfert horizontal ou vertical de gènes.1 On peut transférer un gène d'une espèce à une autre parce que le code génétique est universel et que le même codon existe pour le même acide aminé. Pour ce faire, on a besoin d'enzymes de restriction, ces enzymes sont capables de découper un brin d'ADN à un endroit précis qu'ils reconnaissent. Les deux ADN découpés doivent avoir des extrémités cohésives pour qu'ils puissent coller ensemble pour que le nouvel ADN est de l’ADN recombinant. Quelques circonstances dans lesquelles il pourrait avoir lieu sont dans le transfert d’un facteur de coagulation du sang humain dans le lait de brebis et dans le transfert des gènes de bactéries chez le maïs pour le rendre résistant aux insectes.2 2. Qu’est-ce qu’un plasmide ? En quoi est-il utile en Biotechnologie ? Les plasmides sont des molécules d'ADN en excès qui sont séparées de l'ADN chromosomique bactérien. Les plasmides sont capables de réplication autonome et ne sont pas essentiels à la survie bactérienne. Les plasmides confèrent des avantages sélectifs, tels que la résistance aux antibiotiques.3 Les plasmides ont joué un rôle clé dans le développement de la biotechnologie moléculaire. Ils servent de vecteurs pour introduire de l’ADN étranger dans les bactéries. Pratiquement tous les plasmides utilisés pour délivrer l’ADN contiennent des gènes de résistance aux antibiotiques. Une fois que les bactéries ont été traitées avec un plasmide, les scientifiques les cultivent en présence d’antibiotiques. Seules les cellules qui contiennent le plasmide survivront, se développeront et se reproduiront. Les autres seront tuées par l’antibiotique.4 4 Bacterial DNA – the role of plasmids. (2014). Science Learning Hub. Science Learning Hub. https://www.sciencelearn.org.nz/resources/1900-bacterial-dna-the-role-of-plasmids 3 (Voir note de bas de page 2). 2 MARIE-EGYPTIENNE, D., Unité Bio 12-05 (Génétique) partie 4 biotechnologie « 5.9.2 Le transferts de gènes: le génie génétique ». Cours de biologie 12ème, (2022). 1 Gene transfer Definition and Examples - Biology Online Dictionary. (2021, 23 July). Biology Articles, Tutorials & Dictionary Online. https://www.biologyonline.com/dictionary/gene-transfer Électrophorèse sur gel Expliquer le principe de l’électrophorèse L’électrophorèse sur gel est une méthode de laboratoire utilisée pour séparer les mélanges d’ADN, d’ARN ou de protéines selon leur taille moléculaire.5 L'électrophorèse sur gel a pour but de séparer les fragments en fonction de leur taille et de leur charge. Les échantillons sont placés dans des puits en haut d’un gel. Le courant traverse le gel et la base du gel est positive. L'ADN est chargé négativement, il se déplace donc vers le bas. Des fragments plus courts et plus négatifs voyagent plus rapidement et descendent plus loin.6 Empreinte ADN 1. À quoi sert une empreinte ADN ? L’analyse de la combinaison des allèles VNTR chez les individus est la base de l’empreinte ADN qui peut être utilisée par exemple dans les investigations généalogiques pour résoudre des investigations criminelles, des cas de paternité et utiliser pour étudier l’ADN tiré de fossiles animaux. Le but du profilage de l’ADN est de produire une empreinte génétique.7 2. Comment obtient-on l’ADN pour faire l’empreinte ? (Donner le principe et non un protocole) La prise d’empreintes génétiques est une méthode permettant de détecter un grand nombre de minisatellites dans le génome en même temps pour créer un modèle unique à chaque personne. Un échantillon biologique est utilisé pour extraire l’ADN. l’ADN peut être extrait d’une plus grande variété de matériaux biologiques, comme le sang, la salive et les cheveux.8 Les mutations résultent en variations. Ces mutations de séquences non codantes se sont accumulées à travers le temps et sont la source du polymorphisme de l’ADN. La quantité de répétitions en tandem à certains emplacements chromosomiques varie d’un individu à l’autre. Pour n’importe quel locus 8 YourGenome. (2016, 2 June). What is a DNA fingerprint? yourgenome. https://www.yourgenome.org/facts/what-is-a-dna-fingerprint 7 MARIE-EGYPTIENNE, D., Unité Bio 12-05 (Génétique) partie 4 biotechnologie « 5.9.3.Le profilage de l’ADN». Cours de biologie 12ème, (2022). 6 MARIE-EGYPTIENNE, D., Unité Bio 12-05 (Génétique) partie 4 biotechnologie « 5.9.3.4 L’électrophorèse sur gel ». Cours de biologie 12ème, (2022). 5 Gel electrophoresis | Learn Science at Scitable. (s. d.). www.nature.com. https://www.nature.com/scitable/definition/gel-electrophoresis-286/#:~:text=Gel%20electrophor esis%20is%20a%20laboratory donné sur le chromosome, il y aura une quantité déterminée de répétitions. Les régions répétées sont divisées en deux groupes en fonction de la taille de la répétition. Le nombre variable de répétitions en tandem (VNR) a des répétitions de 9 à 80 paires de base, tandis que les répétitions en tandem courtes (DOD) ont des répétitions de 2 à 5 paires de base. En conséquence, chaque individu a une composition unique de VNTR, qui est la base pour l’empreinte ADN.9 3. Citer 3 applications de cette méthode ● Cette méthode est utilisée en science légale, certains matériaux biologiques qui sont utilisés sont le sang, les cheveux, la salive, le sperme, etc. L’ADN des échantillons de preuves peut être comparé et utilisé pour résoudre des crimes comme le meurtre et le viol.10 ● Il est également utilisé dans la détermination de la paternité et de la maternité dans les cas d’héritage et d’immigration. Une personne accède à ses VNTRs de ses parents.11 ● Une autre utilisation de cette méthode est à des fins d’identification personnelle. Il utilise le concept des empreintes génétiques comme code à barres génétique pour identifier les individus.12 Tests de détection du virus qui cause la COVID 19 1. Vous devez indiquer sous forme de tableau quels sont les différents types de tests qui sont utilisés au Canada pour détecter le COVID 19, et bien sûr citer vos sources. Types de tests Comment ils fonctionnent Les tests de réaction en chaîne par polymérase (PCR) Polymérase chain reaction Ils sont envoyés dans un laboratoire pour diagnostiquer la maladie. Les tests PCR sont utilisés pour vérifier la présence d’ARN viral dans le corps, qui peut être détecté avant la formation d’anticorps ou des signes de la maladie apparaissent. Cela implique que les tests peuvent détecter si une personne est infectée par le virus à un stade précoce de 12 (Voir note de bas de page 9). 11 (Voir note de bas de page 9). 10 (Voir note de bas de page 9). 9 Aryal, S. (2020, 10 January). DNA Fingerprinting- Principle, Methods, Applications | Molecular Biology. Microbe Notes. https://microbenotes.com/dna-fingerprinting-principle-methods-applications/#:~:text=Short%20t andem%20repeats%20(STRs)%20contain sa maladie.13 Lateral flow tests (LFTs) Ils peuvent diagnostiquer la COVID-19 sur-le-champ, mais ne sont pas aussi précis que les tests PCR. Un échantillon nasopharyngé est déposé sur un minuscule tampon absorbant et traîné le long du tampon par une ligne capillaire jusqu’à une bande recouverte d’anticorps qui se lient aux protéines du SRAS-Cov-2. Si ces protéines sont présentes, une ligne colorée apparaît sur le test, indiquant l’infection.14 Les tests d’anticorps (ou de sérologie) Ils ne permettent pas de diagnostiquer une infection active, mais ils peuvent aider à déterminer si une personne est immunisée contre la COVID-19. Les tests d’anticorps révèlent le pourcentage de la population qui a été infectée. Parce que les anticorps se forment après une semaine ou deux, le virus devrait avoir été éradiqué du système, il ne vous informera pas qui est malade. Il vous indique cependant qui a été infecté et qui est immunisé contre le virus.15 2. Vous devez décrire le fonctionnement de la méthode de détection PCR (abréviation de Polymerase Chain Reaction) Les tests PCR (Polymerase Chain Reaction) sont un moyen rapide et précis de diagnostiquer les maladies virales et les mutations génétiques. Le test peut détecter l’ADN ou l’ARN d’un agent pathogène, ainsi que des cellules anormales, dans un échantillon.16 a. Historique de la méthode : qui l’a découverte, comment ? Le test de PCR ou Polymerase Chain Reaction, a été inventé en 1985 par Kary B. Mullis.17 Mullis a travaillé avec des oligonucléotides dans une société de biotechnologie appelée Cetus Corporation. Il rentrait chez lui en voiture quand il a eu une idée géniale de créer un fragment d’ADN. Il pourrait alors produire des répliques de brins d’ADN de façon exponentielle en ajoutant un réactif de polymérase au fragment. En quelques minutes, un brin peut devenir deux, puis quatre, huit, seize, 17 Smithsonian Institution Archives. (2019). Si.edu. http://siarchives.si.edu/research/videohistory_catalog9577.html 16 PCR Tests: MedlinePlus Medical Test. (s. d.). medlineplus.gov. https://medlineplus.gov/lab-tests/pcr-tests/ 15 (Voir note en bas de page 13) 14 (Voir note en bas de page 13) 13 Kent, C. (2020, 3 April). What are the different types of Covid-19 test and how do they work? Verdict Medical Devices. https://www.medicaldevice-network.com/features/types-of-covid-19-test-antibody-pcr-antigen/ trente-quatre, soixante-quatre, et ainsi de suite, résultant en plus d’un million d’exemplaires. Il pourrait potentiellement produire un nombre illimité de copies de gènes dans un laboratoire en utilisant des enzymes largement disponibles.18 b. Expliquer pourquoi on peut dire que cette méthode utilise des processus biologiques connus et les combine avec de la technologie pour créer cet outil qui a révolutionné la biologie moléculaire (Le prix Nobel était-il mérité selon vous?). Faire une liste exhaustive des processus en question. La technology de polymerase chain reaction (PCR) est récemment devenue uploads/Science et Technologie/ devoir-biotechnologie.pdf