par Sarah-Laure Rincourt
Description, explication et comment on procède
La technique d’autoradiographie a pour objectif de marquer une molécule spécifique (celle-ci se trouvant le plus souvent dans une cellule spécifique) avec de la radioactivité. Le marquage facilite la découverte de l’emplacement de la molécule au niveau des organites cellulaires.
La molécule qu’on recherche va être marquée par certains isotopes radioactifs*. Ceux-ci deviennent les marqueurs ou traceurs de la molécule dans la cellule.
En plus de connaître l’emplacement de la molécule on souhaite connaître son emplacement et son déplacement au cours du temps.
Ici un exemple (cliquer sur le lien pour voir l’animation) avec une leucine radioactive (la leucine étant un acide animé): on cherche dans des cellules où sont ces molécules de leucine, à quoi elles servent et dans quelle protéine elle sera utilisée.
Pour les trouver, on utilise alors l’autoradiographie.
Cet animation explique aussi comment se déroule l’autoradiographie.
http://svt.ac-creteil.fr/archives/Media/Med1S/Autoradiographie/autoradiographie.htm
Remarque: Après avoir tué les cellules (pour pouvoir analyser l’emplacement de la leucine à un temps t ) les rayons utilisés lors de l’autoradiographie pour analyser le stade des cellules sont les rayons gamma et les particules beta (voir le cours de radioactivité de première) .
Aide
- Un isotope (par exemple un carbone avec 14 neutrons) est un atome qui a les mêmes propriétés chimiques que les corps équilibrés (exemple un carbone avec 12 neutrons) puisque le nombre d’électrons et leur répartition dans les différentes couches sont identiques. = “ même place, même case dans la classification périodique des éléments”
De plus certains isotopes sont stables mais ce n’est pas le cas de tous, on dit que se sont des isotopes radioactifs. En effet l’excès de matière dans le noyau entraîne un déséquilibre et déclenche la transformation d’un neutron en proton plus un électron. Après cette transformation le proton supplémentaire apparu fait changer la nature de l’atome ( le carbone 14 devient de l’azote a 14 neutrons et une émission béta moins).
Il faut savoir qu’un isotope n’est pas radioactif en permanence. De plus c’est l’émission de béta qui le rend visible. Il se comporte comme l’atome stable et n’est donc pas détectable jusqu’au moment, imprévisible où il y a la transformation.
Des exemples d’autoradiographie avec des images
On peut localiser dans un tissu une activité de l’organe étudié.
Exemple : On cherche a mettre en évidence l’utilisation de dioxyde de carbone dans la photosynthèse. On prend une feuille d’érable que l’on place dans une atmosphère dans laquelle on a mis du dioxyde de carbone radioactif.
On obtient les résultats suivants : Les zones foncées sur l’image de droite correspondent à la présence de dioxyde de carbone radioactif.
On peut déduire de cette expérience que la photosynthèse a lieu dans les zones où on trouve le dioxyde de carbone radioactif, c’est à dire en bordure des nervures de la feuille.
Les deux photographies ci-dessus présentent des autoradiographies de cellules qui ont été cultivées en présence d’un précurseur radioactif spécifique de l’ARN. Chaque tache noire repère un endroit où se trouve de l’ARN ayant incorporé le précurseur radioactif.
Des cellules animales sont cultivées sur un milieu contenant de l’uracile radioactif.
a. Autoradiographie après culture sur milieu radioactif pendant 15 minutes.
b. Autoradiographie après culture sur milieu radioactif pendant 15 minutes puis transfert sur un milieu de culture non radioactif pendant une heure et demie.
L'ARN est formé dans le noyau (a) mais, contrairement à l'ADN, on le retrouve peu après dans le cytoplasme (b).
On peut donc observer que l’ARN radioactif se déplace.
Sources
http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/handle/2042/9156/ASTER_1989_8_81.pdf?sequence=1 Page 6:
http://svt.enligne.free.fr/spip.php?article24
http://www8.umoncton.ca/umcm-gauthier_didier/siitub/radautofluo.html
http://fr.wikibooks.org/wiki/Photographie/Techniques_scientifiques/Autoradiographie
http://raymond.rodriguez1.free.fr/Textes/1s13.htm
Résumé
L’autoradiographie est une technique de laboratoire permettant de localiser des molécules sur une préparation microscopique. Les cellules sont mises en culture dans un milieu contenant un substrat radioactif. Pour localiser une protéine, on utilise un acide aminé (par exemple la leucine) où des atomes d’hydrogène sont radioactifs. Les cellules incorporent ce substrat à leurs propres molécules qui deviennent alors radioactives, on dit qu’elles sont marquées.
Quand la culture s’est développée les cellules sont lavées de manière à éliminer toute trace de substrat radioactif non incorporé à une molécule. Par exemple toute trace d’acide aminé radioactif non incorporé à une protéine.
On réalise enfin une préparation microscopique que l’on dispose sur un film photographique argentique. Celui-ci est impressionné par le rayonnement radioactif. Après développement du film on observe des points noirs sur les clichés aux endroits où se trouvent les molécules marquées.
