2.pdf

COMPOSANTES BIOLOGIQUES Quelques fondements de biologie moléculaire et de génie génétique intéressants pour approfondir le sujet, malgré le parti pris instructionniste qui sous-tend la présentation. Source : Centre Scientifique de la Biotechnologie/Industrie Canada http://strategis.ic.gc.ca/.
Qu'est-ce qu'une cellule ?
La cellule est l'unité du monde vivant et les millions de types différents d'organismes qui
peuplent la Terre ont tous un dénominateur commun : ils sont constitués de cellules. Une bactérie, qui est formée d'une seule cellule, a généralement un diamètre d'un micron (µm). Les êtres humains sont constitués de billions de cellules, qui sont dix fois plus grosses qu'une cellule bactérienne (10µm). Qu'est-ce que l'ADN ?
L'ADN, abréviation d'acide
désoxyribonucléique, se trouve dans
le noyau de la plupart des types de
cellules. Il contient les instructions propres à la cellule et détermine comment les traits d'une personne seront transmis d'une génération à l'autre. Dans le noyau d'une cellule humaine, on compte 23 paires de chromosomes, soit 46 chromosomes en tout. chromosome est formé de
chromatine enroulée qui est
composée d'ADN enrobant des
protéines appelées histones. Les 23
paires de chromosomes dans le noyau
font office de « manuel d'instructions
» pour le développement d'un individu. Le
langage de l'ADN comprend des mots et
des phrases. Chaque « mot » est une
unité de la molécule d'ADN appelée
nucléotide. Chaque « phrase » est une
longue chaîne de nucléotides appelée
gène.

Formation d'une molécule d'ADN : Nucléotides
Les « mots » de l'ADN sont de petites molécules appelées nucléotides. Le génome humain, constitué de 23 paires de chromosomes, contient au total quelque trois milliards de nucléotides. Chaque nucléotide comprend une armature et une base azotée. L'armature sert à attacher les nucléotides ensemble. Tous les nucléotides ont la même armature (composée d'une molécule de phosphate et d'une molécule de sucre spéciale appelée désoxyribose). Toutefois, un nucléotide peut avoir l'une des quatre bases suivantes : adénine (A), cytosine (C), guanine (G) ou thymine (T). Il convient de parler d'un autre aspect important des nucléotides : l'adénine (A) se lie uniquement à la thymine (T) et la cytosine (C) uniquement à la guanine (G). De ce fait, on dit que A est associée à T et que C est associée à G. Il est bien plus facile de rompre les liaisons A-T et C-G (appelés liaisons hydrogènes) que de rompre des liaisons reliant ensemble l'armature des nucléotides dans la chaîne d'ADN (liaisons covalentes). Formation d'une molécule d'ADN : Comment les nucléotides se lient
Les molécules d'ADN sont formées en réalité de deux
chaînes parallèles de nucléotides. On dit que chaque
chaîne est complémentaire de l'autre, car chaque
nucléotide d'une chaîne se lie à son partenaire
complémentaire de l'autre côté. Il serait utile de
représenter la molécule d'ADN comme une échelle, dont
les deux montants sont composés des armatures de
nucléotides reliées entre elles, et dont les échelons sont
les paires de base complémentaires A-T et G-C.
Ainsi, si un côté de l'échelle a la séquence AATGC, le
côté complémentaire aura la séquence TTACG. En
réalité, l'échelle d'ADN est entortillée et forme une
double hélice. Comme les liaisons hydrogènes (reliant
G à C ou T à A) sont plus faibles que les liaisons covalentes reliant les nucléotides entre eux, les deux chaînes complémentaires formant l'échelle entortillée
peuvent facilement être déroulées et séparées.

Gènes: les phrases de l'ADN
Un gène est une série de nucléotides qui constitue une unité d'information
héréditaire. Chacun des chromosomes dans le noyau d'une cellule humaine
contient des milliers de gènes. Tout l'ADN contenu sur les 23 paires
de chromosomes dans une cellule humaine renferme les 80 000
gènes (et en conséquence, toutes les instructions génétiques) qui
constituent le génome humain. Mais qu'entend-on par « unité
d'information héréditaire »? On peut donner une définition plus précise du
gène : région d'ADN qui est transcrite. La transcription, processus
biologique assuré par les enzymes constitue la première étape du processus de synthèse des protéines. Comme son nom l'indique, le processus de synthèse des protéines donne lieu à la production d'une protéine. Les protéines sont les molécules biologiques qui donnent aux cellules vivantes leurs formes et fonctions diverses. Ainsi, un gène est une séquence d'A, de T, de C et de G - dans un ordre particulier - qui code pour une fonction biochimique précise, en général par la production d'une protéine particulière. Ce sont les protéines produites à l'aide de gènes comme matrice, qui sont responsables des caractéristiques d'une cellule ou d'un organisme particulier.

Qu'est-ce que l'ARN ?
L'ARN est l'abréviation d'acide ribonucléique. Tout comme l'ADN, les molécules d'ARN sont fabriquées dans le noyau de la cellule. Toutefois, contrairement à l'ADN, l'ARN ne se limite pas au noyau. Il peut migrer dans d'autres parties de la cellule. De l'ARN, appelé ARN messager communique le message génétique que l'on retrouve dans l'ADN au reste de la cellule afin de favoriser la synthèse de protéines. Tout comme l'ADN, les molécules d'ARN sont composées de nucléotides. Toutefois, alors que les molécules d'ADN sont formées de deux brins parallèles de nucléotides, une molécule d'ARN n'en compte qu'un. Par ailleurs, la structure chimique de l'« armature » du nucléotide de l'ARN est légèrement différente de la structure de celle de l'ADN. L' armature de l'ADN contient des molécules de sucre désoxyribose (d'où le D dans ADN) et celui de l'ARN des molécules de sucre ribose (d'où le R dans ARN). Trois des quatre bases azotées pouvant se lier à l'armature de l'ARN sont les mêmes que celles pour l'ADN. Tout comme l'ADN, les nucléotides de l'ARN peuvent avoir des bases de guanine (G) et de cytosine (C) et tout comme dans les nucléotides d'ADN, le guanine s'associe (se lie) à la cytosine (G-C). Une troisième base que l'on retrouve dans l'ARN - adénine (A) - est également la même que dans l'ADN. Mais au lieu de la thymine (T), l'ARN comporte de l'uracile (U) qui se lie à l'adénine (U-A).
Protéines

À quoi servent les protéines?
De nombreux gènes codent pour des chaînes polypeptidiques particulières. Et les protéines comprennent une ou
plusieurs chaînes polypeptidiques. Ce sont les protéines qui sont responsables des caractéristiques d'un organisme
ou d'une cellule. La façon dont les protéines sont construites, selon une matrice génétique, est décrite dans la
section sur la synthèse des protéines. Les protéines ont diverses vocations et donnent aux cellules vivantes leurs
diverses formes et fonctions. Certaines protéines ont une fonction structurale; ces protéines fabriquent le cartilage,
les cheveux et les ongles, par exemple. Une catégorie spéciale de protéines, les enzymes, catalysent d'importantes
réactions chimiques dans la cellule qui ne pourraient normalement se produire en leur absence.

Structure de la protéine
Toutes les protéines sont constituées d'une ou de plusieurs longues molécules appelées polypeptides. Chaque polypeptide est composé de petites molécules reliées bout à bout et appelées acides aminés. Les 20 types d'acides aminés utilisés par les cellules vivantes ont tous une structure d'armature identique, qui sert à lier ensemble les acides aminés en une longue chaîne. Chaque type d'acide aminé possède également ce qu'on appelle un groupe latéral, distinct sur le plan chimique, selon le type d'acide aminé. Bien qu'il ne soit pas nécessaire d'exposer en détail la façon dont varient les structures des groupes latéraux, mentionnons qu'ils peuvent être regroupés en plusieurs catégories. Par exemple, certains groupes latéraux sont non polaires, tandis que d'autres sont polaires. Les molécules polaires et non polaires restent généralement éloignées les unes des autres. Les molécules d'eau sont polaires, et comme les molécules non polaires n'aiment pas s'associer à des molécules polaires, nous appelons souvent les molécules non polaires hydrophobes (du grec, « craignant l'eau »). Par ailleurs, les molécules polaires sont hydrophiles (du grec, « aimant l'eau »), car elles aiment interagir avec l'eau. Les protéines, qui flottent dans la cellule ou n'importe où dans votre corps, sont entourées d'un milieu principalement aqueux. Qu'arrive-t-il à la longue chaîne d'acides aminés, dont certains sont hydrophobes et d'autres hydrophiles? La protéine se plie en une structure en trois dimensions où la plupart des acides aminés hydrophobes sont tournés vers l'intérieur de la structure (s'écartant de l'eau) et où la plupart des acides aminés hydrophiles se trouvent en surface, tournés vers l'eau. En conséquence, les types d'acides aminés et l'ordre dans lequel ils se situent dans la chaîne détermineront comment la protéine finira par se plier dans l'eau, et, dès lors, sa structure en trois dimensions dans votre corps. Cette structure tridimensionnelle est essentielle au bon fonctionnement de la protéine. Une protéine de transport membranaire, par exemple, est intégrée dans la membrane de la cellule et a la forme d'un tunnel ou d'un corridor reliant chaque côté de la membrane à l'autre. Elle a pour tâche de permettre à certaines molécules qui le peuvent d'entrer ou de sortir de la cellule. De toute évidence, la forme de la protéine de transport est très importante pour qu'elle puisse remplir correctement sa fonction! Une protéine de transport mal formée peut avoir un corridor « bloqué », ce qui signifie que les grosses molécules ne peuvent entrer ou sortir de la cellule. Les enzyme constituent un autre exemple de catégorie de protéines dont la forme est essentielle à leur bon fonctionnement. Un enzyme est un catalyseur biologique. Un catalyseur est une substance qui accélère la vitesse d'une
réaction biochimique sans être altérée dans le processus. Des centaines de réactions chimiques différentes se
produisent sans arrêt dans nos cellules et dans notre corps. Dans notre estomac et notre intestin grêle, des réactions chimiques décomposent les aliments que nous mangeons en particules plus petites qui peuvent être absorbées par nos cellules. Comment les catalyseurs accélèrent-ils donc les réactions chimiques? Ils permettent à la réaction de se produire alors que l'énergie d'activation est insuffisante. En d'autres termes, en présence d'un catalyseur adéquat, les molécules réactantes
auront besoin de moins d'énergie pour se transformer en
produits. Le catalyseur ne réagit pas lui-même et n'est pas
altéré par la réaction. Les catalyseurs facilitent la
réaction en permettant à une série de molécules réactantes de
se transformer en produits, pour ensuite aider d'autres molécules à subir la même réaction. Certains catalyseurs biologiques (enzymes) sont si efficaces qu'un seul suffit pour qu'à chaque seconde, plus de 600 000 molécules réactantes se convertissent en molécules de produit! Il convient de noter que les enzymes sont très spécialisés. La lactase qui aide les molécules de lactose à se décomposer en molécules de galactose et de glucose, est structurée de sorte à ne pouvoir catalyser qu'un seul
type de réaction. Les enzymes sont si sélectifs qu'ils ignorent les milliers de molécules dans les cellules somatiques
et les fluides organiques pour lesquels ils ne sont pas conçus. On appelle substrat la molécule qu'un enzyme aide
à réagir. Ainsi, le lactose est le substrat de la lactase.

Structure de l'enzyme : le « modèle clé-serrure »
À l'exception de quelques enzymes composés d'ARN, les enzymes sont des
protéines. Souvenez-vous qu'une protéine est composée d'une ou de plusieurs
chaînes d'acides aminés reliées, et que chaque chaîne d'acides aminés prend
une forme tridimensionnelle selon la séquence d'acide aminé et la façon dont les
acides aminés de la chaîne interagissent entre eux et avec la solution
environnante. Les enzymes se plient de telle façon qu'on observe une échancrure
ou une poche à leur surface. On appelle cette poche site actif. Le modèle clé-
serrure repose sur le principe selon lequel les formes des molécules
réagissantes (les substrats) et le site actif de l'enzyme s'emboîtent comme une clé dans la serrure pour laquelle elle est conçue. Ainsi, la molécule de lactose s'adapte parfaitement au site actif de la lactase, ce qui signifie que cet enzyme peut uniquement catalyser la décomposition du lactose. Synthèse des protéines
Le processus peut être divisé en deux phases : la Transcription, suivie de la Traduction.

Transcription :
La transcription est le processus par lequel un morceau particulier d'ARN -- appelé ARN messager (ARNm) - est construit à l'aide d'une séquence génétique particulière (ADN) comme matrice. Tout d'abord, les enzymes déroulent une partie de l'hélice d'ADN bicaténaire et rompent les liaisons entre les paires de base complémentaires dans la section non déroulée. Ensuite, un brin complémentaire d'ARN messager est synthétisé, utilisant comme matrice l'un des brins de l'ADN non déroulés. Enfin, une fois que l'ARN messager complémentaire est formé, le segment d'ADN reprend sa forme originale, soit celle d'une double hélice. La transcription donne lieu à la création d'une molécule d'ARN messager complémentaire à une section donnée d'ADN (qui constitue un gène). Contrairement aux molécules d'ADN, les molécules d'ARN messager sont libres de sortir du noyau par les pores de la membrane nucléaire pour voyager dans le reste de la cellule (appelé cytosol). C'est dans le cytosol que prend place la traduction. Traduction :
C'est le processus de fabrication d'une molécule, en fonction de l'information contenue dans une molécule d'ARN messager. Mentionnons d'abord que comme l'ADN et l'ARN, les protéines sont des chaînes de petits éléments reliés entre eux. Dans le cas de l'ADN, ces petits éléments s'appellent nucléotides, et dans le cas des protéines, on les appelle acides aminés. La séquence de nucléotides dans l'ARN messager est simplement transformée en une séquence d'acides aminés, selon un code uniforme. Chaque séquence de trois bases d'ARN messager code pour un acide aminé particulier. Par exemple, la séquence d'ARN messager AUG code pour un acide aminé appelé méthionine. Les ribosomes, les « machines » qui assurent la synthèse des protéines, s'attachent au brin d'ARN messager et descendent, « lisant » ainsi la séquence de nucléotides et reconstituant la protéine adéquate à mesure qu'ils se déplacent. La première série de trois nucléotides que lit le ribosome est toujours AUG, et ce parce que la séquence AUG sert de balise, indiquant au ribosome où il « doit commencer à lire ». À mesure que le ribosome descend le long de l'ARN messager, il ajoute l'acide aminé adéquat à la chaîne grossissante correspondant à chaque série de trois nucléotides. Chaque triplet de nucléotides qui code pour un acide aminé particulier s'appelle codon. Les vingt acides aminés employés pour fabriquer des protéines biologiques ont au moins un codon correspondant. Par exemple, le codon CGA code pour un acide aminé appelé alanine. Et le codon AAU code pour un acide aminé appelé asparagine. En conséquence, une partie d'une séquence d'ARN messager qui se lit AUG GCA AAU donnera lieu à la chaîne suivante d'acides aminés : méthionine-alanine-asparagine. En lisant toute la séquence d'ARN messager, le ribosome construit une longue chaîne d'acides aminés, qui constituent la protéine.

Bactéries
Les bactéries sont des organismes unicellulaires. Bien que certaines bactéries soient un agent infectieux dans de nombreuses maladies humaines, il existe de nombreuses souches inoffensives voire même essentielles aux êtres humains. De nombreuses souches sont très importantes dans les laboratoires de biotechnologie! Les cultures bactériennes servent, entre autres, à la production de protéines utiles. Par exemple, une espèce de bactérie appelée E. coli peut être génétiquement modifiée de façon à produire d'importantes quantités d'insuline humaine, qui peut être administrée aux diabétiques. Voici un aperçu de certaines caractéristiques des bactéries qui font qu'elles conviennent parfaitement à de
nombreuses applications biotechnologiques. Les bactéries sont des procaryotes, ce qui signifie qu'elles ne
contiennent pas de noyau. Bien qu'ils prolifèrent souvent en groupes où les bactéries adhèrent l'une à l'autre, les
procaryotes sont composés d'une seule cellule. On appelle ces groupes de bactéries des colonies. Le génome
bactérien comprend un grande molécule circulaire d'ADN bicaténaire située dans le cytoplasme cellulaire. Cette
grande molécule d'ADN, le chromosome bactérien, contient la plupart des gènes bactériens. Outre cette grande
molécule d'ADN, les bactéries renferment souvent de petites molécules d'ADN circulaires appelées plasmides. Ces
plasmides contiennent également des gènes, mais contrairement au grand chromosome circulaire, ils sont
extrêmement mobiles. Ils peuvent passer facilement d'une bactérie à l'autre, et, de cette façon, les gènes sont
transmis entre bactéries. Les molécules de plasmide, une fois dans la cellule bactérienne hôte, peuvent s'intégrer
en permanence au grand chromosome bactérien. La capacité des plasmides à pénétrer dans les cellules
bactériennes et à s'intégrer au chromosome de ces cellules en fait des outils très utiles pour insérer un gène dans
une cellule bactérienne.
Virus

Qu'est-ce qu'un virus?
Les virus sont constitués de matériel génétique (soit d'ADN soit d'ARN), entouré d'une couche protectrice de
protéines. Certains virus d'animaux sont également entourés d'une membrane de lipides (gras). Un virus n'est pas
un organisme vivant de manière autonome. Les virus n'existent que pour se multiplier, et à moins qu'un virus ne
se trouve dans une cellule vivante, il est inactif et ne peut se reproduire. Lorsqu'un virus ou une partie de virus
parvient à pénétrer dans une cellule, on parle d' infection. Selon le virus, c'est le virus tout entier qui pénètre dans
la cellule ou seulement le matériel génétique qui est « injecté » dans la cellule tandis que la couche externe
demeure à l'extérieur. Dans le cas du bactériophage T14 -- un type de virus qui infecte certaines bactéries --, l'ADN
interne est injecté dans la cellule à infecter. En revanche, tout le virus du sida (appelé VIH) pénètre dans les
cellules T de l'être humain pour les infecter. Dans les deux cas, par suite de l'infection virale, le matériel génétique
du virus pénètre dans le cytoplasme de la cellule, qui renferme tous les enzymes nécessaires et d'autres matériels
indispensables à la reproduction du matériel génétique du virus et à la synthèse de ses protéines.

Pourquoi une infection virale peut-elle nuire à une cellule?
Un virus nuit à la cellule qu'il infecte, car il « prend les commandes » du gène de la cellule et de la machine à fabriquer les protéines, ce qui donne lieu à la production de morceaux de virus uniquement. Une fois ceux-ci fabriqués, ils forment une myriade de nouveaux virus, qui remplissent la cellule. Ces nouveaux virus quittent la cellule, quelques-uns à la fois (bourgeonnement) ou par un processus appelé lyse, où l'on assiste à une rupture de la membrane cellulaire, qui libère toutes les particules du virus en même temps, ce qui a pour effet de tuer la cellule hôte, tandis que les particules du virus libérées s'en vont infecter d'autres cellules. Rétrovirus - un type d'infection différent
Parfois, un virus ne prend pas les commandes de la machine à fabriquer des cellules dès qu'il l'infecte. Les
rétrovirus, qui possèdent de l'ARN comme principal matériel génétique, portent également un enzyme spécial qui
utilise l'ARN pour fabriquer une molécule d'ADN bicaténaire complémentaire. L'enzyme (connu sous le nom de
transcriptase inverse) synthétise l'ADN à partir de l'ARN du virus, et cet ADN peut s'intégrer au génome de la
cellule hôte situé dans le noyau. Pendant une période de latence, les gènes viraux sont dormants dans les
chromosomes de la cellule hôte. Après la période de latence, les gènes viraux seront activés et, selon le processus
ordinaire de synthèse des protéines, ils prendront les commandes de la machinerie cellulaire, rendant viraux l'ARN
et les protéines et entraînant la production de particules de virus. Comme les rétrovirus parviennent bien à
incorporer leur propre matériel génétique au génome de leur cellule hôte, ils sont souvent utilisés comme vecteurs
d'ADN recombinant. En d'autres termes, si nous voulons intégrer un gène particulier qui a été isolé, mis au point
ou modifié à l'aide du génie génétique (c'est ce qu'on entend par recombinant), dans le génome d'une cellule, nous
ajoutons le gène dans l'ADN du rétrovirus, enlevons les parties nocives de l'ADN du rétrovirus qui provoquent la «
prise des commandes » de la cellule, et utilisons le rétrovirus pour transporter le gène voulu dans la cellule.
Lorsque nous permettons au virus modifié d'infecter la cellule hôte, l'ADN viral ainsi que le nouveau gène
s'intègrent au génome de la cellule hôte.
Localisation d'un gène
De nombreuses techniques en biologie moléculaire sont employées pour déterminer où se trouve un gène
spécifique dans le génome humain. Cette tâche est loin d'être facile, puisque le génome humain contient des
milliers de gènes, dont bon nombre n'ont pas encore été découverts ou séquencés. Les sondes d'ADN sont bien
utiles à cette fin. Qu'est-ce qu'une sonde d'ADN?
Il est possible de trouver un gène particulier à l'aide d'une sonde d'ADN, une molécule d'ADN monocaténaire relativement courte qui est complémentaire de la séquence sur le gène recherché. Une véritable sonde d'ADN serait probablement constituée d'au moins quelques douzaines de nucléotides associés à un segment de la même longueur sur le gène recherché. La sonde est conçue de façon à être radioactive, de sorte qu'elle puisse être détectée facilement. Comme la sonde d'ADN se lie à l'ADN monocaténaire, on a recours à une technique appelée transfert de Southern qui permet de séparer l'échantillon d'ADN bicaténaire en un seul brin et de le transférer à une membrane en nylon. Lorsque les sondes sont incubées avec la membrane dans une solution, elles se lient à des régions complémentaires dans l'ADN et « adhèrent » à la membrane. Ensuite, la membrane est mise en contact avec une pellicule photographique sensible aux émissions radioactives. Les sections de l'échantillon où se trouve le gène ressortent en foncé sur le papier, car ce sont les seules sections liées à une sonde radioactive.
Comment construit -on les sondes d'ADN?
Il est possible de construire une sonde d'ADN bien avant de connaître la séquence des gènes elle-même! Pour ce faire, on travaille à partir du produit protéique du gène. Rappelez-vous que dans notre description de la fabrication des protéines, nous avons dit qu'un gène était transcrit en ARN messager (ARNm), selon les simples règles de la complémentarité des bases. L'ARN messager est transporté hors du noyau et utilisé comme matrice pour la formation d'une chaîne d'acides aminés, qui se transforme en une protéine. Nous pouvons isoler la protéine produite par le gène qui nous intéresse, et trouver quels sont les 30 premiers acides aminés de la protéine. Selon cette information, nous pouvons déterminer les 90 premiers nucléotides de cette matrice d'ARN messager de la protéine (n'oubliez pas que chaque triplet de nucléotides code pour un acide aminé, d'où le rapport 90:30). Et comme la matrice d'ARN messager est complémentaire du gène recherché, nous savons que notre sonde d'ADN devrait avoir une séquence complémentaire des 90 premiers nucléotides du gène recherché. Pour construire une sonde d'ADN, nous utilisons une « machine à gènes » capable de synthétiser en quelques heures à peine une molécule courte d'ADN monocaténaire contenant la séquence voulue de nucléotides. Isolement d'un gène
Si nous voulions introduire un gène humain dans une autre cellule, il ne nous suffirait pas de savoir où se trouve ce gène dans le génome humain. Nous devrions également isoler une copie du gène, de façon à pouvoir l'insérer dans la nouvelle cellule. Par exemple, le gène de l'insuline humaine doit être isolé des cellules humaines de sorte à pouvoir être introduit dans les cellules de la bactérie E. coli. Par suite de l'incorporation du gène, les cellules bactériennes produisent la protéine de l'insuline humaine que l'on peut administrer aux diabétiques. Pour isoler un gène, on peut travailler à rebours à partir de son produit protéique. Tout d'abord, au moins une partie de la protéine est séquencée, ce qui signifie que l'ordre des acides aminés qui constituent la chaîne protéique est déterminé. En général, il suffit de connaître les 30 premiers acides aminés de la protéine. Ensuite, selon la séquence connue d'acides aminés et si l'on comprend le processus de synthèse des protéines, on peut prédire la séquence de nucléotides d'une partie de la matrice d'ARN messager de la protéine. Une fois que l'on a trouvé le brin d'ARN messager, il suffit de travailler à rebours -- nous devons synthétiser le brin d'ADN qui aurait servi de matrice pour l'ARN messager. Il nous faut synthétiser de l'ADN à partir d'ARN. Il existe un enzyme appelé transcriptase inverse qui nous permet de faire cela. On retrouve cet enzyme dans certaines particules de virus appelées rétrovirus. Ces virus emploient l'ARN comme matériel génétique et utilisent la transcriptase inverse pour générer de l'ADN une fois qu'ils ont infecté une cellule hôte. Les biotechnologistes peuvent mélanger une transcriptase inverse avec des ARN messagers in vitro (à l'extérieur de cellules vivantes, en laboratoire, généralement dans un petit tube en plastique). Par conséquent, la séquence d'ADN pour le gène recherché est synthétisée par l'enzyme, selon le brin d'ARN messager présenté. Comme l'ADN produit a été fabriqué de manière artificielle en vue d'être complémentaire de l'ARN messager, on l'appelle ADN complémentaire. Amplification de l'ADN : amplification en chaîne par la polymérase
Souvent, la quantité des échantillons d'ADN est trop petite pour qu'on puisse les utiliser. Heureusement, on peut avoir recours à une technique inventée dans les années 1980, l'amplification en chaîne par la polymérase (ACP) pour « amplifier » les quantités d'ADN de ces échantillons. La machine d'ACP n'est en fait rien de plus qu'un dispositif très précis de chauffage et de refroidissement. La machine comporte de petites fentes où sont insérés de petits tubes contenant l'échantillon d'ADN et d'autres ingrédients nécessaires à la réaction. Ces ingrédients supplémentaires englobent une bonne quantité de nucléotides (A, T, C et G), de courtes molécules d'ADN monocaténaire appelées amorces et un enzyme appelé polymérase Thermus aquaticus (polymérase Taq, en abrégé). La polymérase Taq est dérivée de bactéries qui vivent dans des sources chaudes et comptent parmi les rares enzymes capables de fonctionner à de très hautes températures. Le cycle commence lorsque la machine chauffe le tube à une température d'environ 90-95 øC, ce qui entraîne la séparation de chaque molécule d'ADN bicaténaire de l'échantillon d'origine en deux brins. (Souvenez-vous que les liaisons hydrogènes qui relient deux brins complémentaires d'une double hélice d'ADN sont bien plus faibles que les liaisons covalentes qui relient les nucléotides formant chaque chaîne. Le chauffage provoque la rupture des liaisons hydrogènes, qui déroulent et séparent les deux brins, tandis que les liaisons covalentes ne sont pas touchées). Ensuite, on abaisse la température légèrement, ce qui permet aux amorces d'ADN de se lier aux brins séparés. Les amorces se lient, car elles sont complémentaires de certaines séquences de chaque brin d'ADN qui « flanquent » l'ADN à répliquer au milieu. Une fois que les amorces se sont attachées aux brins, la polymérase Taq se synthétise, en utilisant les nucléotides flottant dans le tube, un brin complémentaire pour chaque brin monocaténaire d'origine. Cette réaction boucle le premier cycle, et double la quantité d'ADN présente dans le tube. Au cours du cycle suivant, la machine d'ACP chauffe et refroidit comme auparavant, ce qui entraîne la séparation des nouvelles molécules d'ADN bicaténaire, et la synthèse des nouveaux brins complémentaires par la polymérase Taq. Chaque fois qu'un cycle est
complété, la quantité de copies de la
séquence d'ADN désirée (située entre
les deux amorces) est, en théorie,
multipliée par deux. Après une trentaine
de cycles (qui durent généralement environ trois heures), on disposera de suffisamment de copies de cette séquence d'ADN pour l'application d'autres techniques biotechnologiques. QUELQUES GEANTS DE L'AGROALIMENTAIRE Principales transnationales impliquées dans la diffusion et/ou l'utilisation d'OGM et leurs principales marques ou filiales. Source : http://www.transnationale.org/. Monsanto
800 N. Lindbergh Blvd. St. Louis, MO 63167
Marques :
Bullet
Canderel
Nutrasweet
Round up ready cotton Round up ready Soybean Novartis AG
Lichtstrasse 35, CH-4002 Basel (Suisse)
Marques :
Céréal
Ciba-Geigy
Geneva Pharmaceuticals Gerber
Grandis Biotech GmbH Habitrol Immerge BioTherapeutics (50%) Importal (Allemagne)
Marques :
AgrEvo LibertyLink Nunza Sunseed Aventis
Marques :
Biochimica Opos Campto Roussel-Uclaf Rulid
Coca Cola Co.
1, Coca Cola Plaza Atlanta, GA 30313 (Etats-Unis)

Marques :
Ambasa
Coca Cola
Coca Cola Bottling Coca-Cola Enterprises Minute Maid
Royal Tru-Orange Saryusaisai Sokenbicha Tropical

Kraft Food
3 Lakes Dr. Northfield, IL 60093-2753 (Etats-Unis)
Marques :
Breakstone's cheese Breyers Claussen Cold Crisp Delicious Country Time Cracker Barrel cheese General Foods International coffees Light 'n lively cheese Louis Rich M. Freeze
Original Milk-Bone Brand Oscar Mayer Seven Seas dressing
Nestlé SA
Avenue Nestle 55 CH-1800 Vevey (Suisse)
Marques :
Aberfoyle Springs
Acqua Brillante Recoaro After Eight
Antica Gelateria del Corso Cheerios
Crosse & Blackwell Friskies
Gingerino Recoaro Haagen Dazs
La Laitière
La Valle degli Orti Mousline
Nescafé
Quality Street
Rowtree Macintosh San Pellegrino
Smarties
PepsiCo Inc.
700 Anderson Hill Road Purchase NY 10577 (Etats-Unis)
Marques :
Pepsi-Cola
Seven Up (license) Slice

Procter & Gamble, Co.
One Procter & Gamble Plaza Cincinnati, OH 45202 (Etats-Unis)
Marques :
Ace
European Beauty Products Giorgio Beverly Hills Head & Shoulders
Laura Biagiotti Roma Loreto y Pena Pobre Mr. Propre
Oil of Olay
Oil of Olaz
Pantene Pro-V
Pringles

Source: http://local.attac.org/attac86/Telechargements/Montmorillon/Annexes.PDF