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par Marina Seiler, Alexandre Nolté et Mathieu Pillard

La PCR, ou polymerase chain reaction, plus communément appelée réaction en chaîne par polymérase a été découverte au XXème siècle. Son créateur, Kary Mullis, a obtenu un prix Nobel pour cette innovation en 1993 qu’il partage avec son coéquipier Michael Smith. La PCR a pour but de répliquer une séquence d’ADN préalablement ciblée des milliers voire des millions de fois.

Pour effectuer une PCR, nous avons besoin d’un thermocycleur, qui comme son nom l’indique permet de chauffer quelque chose selon des cycles.

Nous avons aussi besoin d’un petit tube « Eppendorf » dans lequel l’ADN sera mis quand il sera prêt à aller dans le thermocycleur. Avant de commencer, il faut déjà choisir une séquence d’ADN cible (c’est-à-dire la séquence d’ADN qu’on veut répliquer) et savoir quels nucléotides se situent près de ses limites, car il faut utiliser des amorces adaptées pour pouvoir initier la réplication. Ensuite, il faut des enzymes qui permettront d’accrocher les nucléotides aux brins d’ADN, comme l’ADN polymérase. Cependant, lors d’une PCR, l’enzyme utilisée est la Taq polymérase (enzyme venant d’une bactérie thermophile, donc résistante à la chaleur), et enfin notre « ADN original ».

Une fois l’ADN préparé et mis avec tous ces composants dans le thermocycleur, la PCR peut commencer. Ce processus fonctionne sous forme de cycles. Un cycle repose sur 3 étapes :

• La dénaturation : L’ADN est chauffé à 95°C pour que la double hélice qu’il forme s’ouvre. En effet, sous l’effet de la chaleur, les liaisons faibles qui assurent la cohésion des deux brins se brisent.

• L’hybridation, qui s’effectue à une température de 45-60°C. C’est à cette étape que les amorces présentes dans le tube vont s’accrocher sur les brins d’ADN en respectant le principe de complémentarité des bases.

• L’élongation : Cette phase est aussi appelée extension des amorces. C’est là qu’une polymérisation de l’ADN se fera. L’enzyme mise dans le tube va, à partir des amorces, accrocher les nucléotides sur l’ADN, tout en continuant d’appliquer le principe de complémentarité des bases.

   

  Les cycles peuvent aussi êtres expliqués grâce à ce schéma :

 Comme nous les voyons, la première polymérisation de l’ADN ne s’arrête pas à la longueur voulue mais continue. Les copies de l’ADN ne sont pas à la taille voulue, c’est-à-dire à la taille de la séquence ciblée. Les cycles recommencent, de 20 à 50 fois selon le nombre de séquences d’ADN voulu.

A partir du 4eme cycle, le nombre de séquence d’ADN de la bonne taille obtenu dépasse celui des séquences plus longues, comme le montre ce schéma :





On peut expliquer cela par le fait que le nombre de séquences d’ADN trop longs évolue de manière linéaire tandis que le nombre d’amplicons (= molécules d’ADN définies à leurs extrémités) obtenus augmente de manière exponentielle. Le nombre de séquence d’ADN obtenu au total est égal à 2^(n), n représentant le nombre de cycles effectués. Un cycle met environ 5 – 10 minutes à se faire. Vous pouvez aussi retrouver ce principe grâce à cette animation : http://www.ens-lyon.fr/RELIE/PCR/principe/anim/presentation.htm

Les utilisations scientifiques de la PCR sont très nombreuses ; trop nombreuses pour être recensées. Toutefois, elles peuvent être classées en différentes catégories. Quelques exemples concrets :

 - En médecine :

On utilise la PCR pour les tests génétiques (test de parenté...), la détection d’oncogènes (des gènes pour lesquels des mutations favorisent la survenue de cancers) et les tests de compatibilité pour la transplantation d’organes.
La caractérisation et la détection de virus : La PCR a rendu la détection du VIH (Virus d’Immunodéficience Humaine) beaucoup plus rapide en permettant de détecter un génome viral dans l’ADN (Acide Désoxyribonucléique) prélevé dans 50000 cellules. Elle a également permis l’échantillonnage de différents microorganismes pathogènes, comme celui responsable de la Tuberculose pour, par exemple, évaluer l’efficacité d’un traitement envisagé.

- En criminologie :

La PCR est l’une des étapes fondamentales lors d’une recherche « génétique » d’un criminel grâce a toutes les possibilités que donne une plus grande quantité d’ADN (Plus de détails sur l’identification génétique de criminels sur ce site : http://incc.fgov.be/fr/identification-genetique)

Bien sûr ce ne sont que des exemples d’utilisations de la PCR, n’oublions pas que la génétique est une des préoccupations principales de l’Homme actuellement et que la PCR a été un tremplin pour celle-ci.

Sources :

Schémas: http://www.bibliomer.com/documents/fiches/fiche_ensavoirplus_lien_PCR_vf.pdf

Infos : Unige.

http://www.ens-lyon.fr/RELIE/PCR/principe/anim/presentation.htm http://www.bibliomer.com/documents/fiches/fiche_ensavoirplus_lien_PCR_vf.pdf http://en.wikipedia.org/wiki/Applications_of_PCR

http://incc.fgov.be/fr/identification-genetique

3 lycéens et 3 collégiens sont allés du 31 mars au 4 avril au Gimnasium Liceum Siostr Nazaretanek à Varsovie accompagnés de 2 professeurs impliqués dans le projet Coménius "Energie et développement durable".

L'occasion de rencontrer des élèves norvégiens, hongrois, anglais, italiens et bien sûr polonais, ainsi que de pratiquer et d'améliorer son anglais. 

Une bonne expérience d'échange culturel et des sessions de travail en rapport avec le recyclage, thème à l'honneur de cette rencontre.

Les impressions des élèves de retour de Pologne, bientôt en ligne... Qu'ont-ils appris ? Que leur a apporté cette expérience ? De nouvelles idées pour recycler les déchets ?

Prochaine session : La Norvège en mai. Thème : l'énergie hydroélectrique.

Quelques photos de l'expérience polonaise...

Concours du logo du projet

Les logos conçus par les élèves des différentes écoles ont été soumis au vote des professeurs.

Le 1er prix revient à l'école polonaise. 2eme prix : Hongrie. 3eme prix : Italie. + Le coup de coeur du jury français...

Conception et présentation d'un poster illustrant l'action menée en matière de recyclage dans les différentes écoles partenaires 

Après les préparatifs, Laura, Anaya, Samantha, Alisha, Andrea et Morgane présentent les actions menées à Ferney-Voltaire. L'équipe italienne et les autres décrivent leur travail.  

Atelier "Recyclage et Art Plastique"

Plein de bonnes idées à ramener au lycée.

Un peu de sciences et de culture...

Visite du musée des Sciences et du planétarium, découverte du centre historique de Varsovie.

Escapade culturelle à Cracovie. La french team est enthousiaste !

Photo de groupe devant le château de Cracovie.

Atelier "Des idées pour le recyclage"

Créativité sans limites... Morgane est fière de son oeuvre et ça se voit !

Il est temps de rentrer et de partager son expérience et ses souvenirs.

Bravo à tous ! 

Et merci à l'école polonaise pour son acceuil.

Les nouvelles affiches incitant au recyclage du papier dans les salles de classe du lycée sont en cours d'installation.

Les éco-délégués interviendront pour sensibiliser la communauté scolaire à l'intérêt du recyclage des papiers usagés.

En attendant, ayez le bon réflexe : utilisez les bacs prévus

Vous ne savez pas quels types de papiers sont recyclables ? Quels papiers ne le sont pas ?

Cliquez sur lien, jouez avec ecofolio.fr et faites le bon geste !

http://www.ecofolio.fr/le-recyclage/faites-le-bon-geste

Les phages au secours de la médecine

par Vanessa Parisi et Océane Lataste-Munter

Quelques définitions pour mieux comprendre :

Bactéries : organismes vivants unicellulaires et procaryotes présents dans tous les milieux, souvent pathogènes.

Virus : micro-organismes capables de se répliquer en pénétrant dans une cellule

Sans les virus la Terre serait recouverte d’une épaisse couche de bactérie !!

Bactériophage : Virus s’attaquant aux bactéries et se multipliant à l’intérieur de celles-ci provoquant ainsi l’explosion de la bactérie et la propagation des virus dans l’organisme.

Un bactériophage aussi appelé phage est spécifique à une bactérie donnée.

Le phage injecte son ADN dans la bactérie qui va le lire (en effet l’ADN est universel) et va ainsi produire des phages qui vont la détruire.

De nos jours, les bactéries sont de plus en plus résistantes aux antibiotiques. Mais pas de panique ! Une solution existe: LES PHAGES !

Pour comprendre leur utilité, visionnez la vidéo (une émission du 11 septembre 2013 sur la RTS) en cliquant sur le lien ci-dessous.

http://www.rts.ch/emissions/36-9/5102290-bacteries-resistantes-des-virus-au-secours-des-malades.html

 Résumé : Cette vidéo est un documentaire sur l’utilisation des phages, très répandue à l’est de l’Europe mais méconnue à l’ouest. A travers l’exemple d’un homme atteint de la mucoviscidose, nous découvrons l’efficacité des phages contre cette maladie contre laquelle la médecine occidentale ne peut rien faire. En effet, dans la clinique géorgienne où il est allé, les médecins prélèvent un peu de mucus de ses bronches contaminées par les bactéries et testent sur lui différents « cocktails » de phages. Finalement, le « cocktail » le plus adapté pour détruire la bactérie sera prescrit au malade.

En Géorgie, la prescription des bactériophages est prioritaire sur celle des antibiotiques. En effet, une bactérie peut évoluer et devenir résistante aux antibiotiques alors qu’un phage évolue en même temps que la bactérie. Dans le second exemple de la vidéo, on voit le cas d’un homme, dont la jambe était infectée par un staphylocoque doré contre lequel aucun antibiotique ou greffe n’étaient efficaces. Il était prêt à recourir à l’amputation. Le recours aux bactériophages lui a permis de conserver sa jambe. Pour trouver cette solution, il a dû faire des recherches de son côté. Il peut aujourd’hui marcher mais est en colère contre la médecine occidentale qui ne l’a pas mis au courant de l’existence de ces virus tueurs de bactéries.

Cette vidéo présente les phages comme une solution très efficace. On espère donc qu’ils seront également utilisés en occident prochainement !



Images extraites de la vidéo :

Les récepteurs du phage reconnaissent la bactérie.  Le phage s’accroche à elle et lui injecte son ADN (contenu dans la tête).

Au cours des minutes suivantes, plusieurs phages s’accrochent à la bactérie et lui injectent également leur ADN.

La multiplication des phages à l’intérieur de la bactérie finit par la faire exploser.

Remerciements à Karl Perron de l'Université de Genève (BiOutils) pour ses explications éclairées.

L'équipe de choc d'AP de Tle S est allée enquêter sur les molécules et le clonage des gènes le 16 octobre dernier à l'UNIGE.

Ils préparent leurs compte-rendus. Bientôt en ligne.

Les voici en action dans le laboratoire.

Un grand merci à Karl Perron pour sa disponibilité et son enthousiame.

Un petit cours sur le clonage bactérien et le pipettage de solutions.

Après la digestion du plasmide bactérien par les enzymes de restriction...

... le stress du dépôt des échantillons dans les puits du gel pour l'électrophorèse de l'ADN.

L'explication de l'expérience et des résultats obtenus, et plus encore, bientôt en ligne avec, sans aucun ordre d'apparition à l'écran : François Guillemin, Océane Lataste-Munter, Alexandre Nolté, Vanessa Parisi, Marina Seiler et Dylan Terrot.