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par Loïc Genneret

Une enzyme de restriction est une protéine capable de couper un double brin d’ADN au niveau d’une séquence de nucléotides.

Il existe plusieurs types d’enzymes de restriction: On distingue trois types d'enzymes de restriction. Les enzymes de type I et de type III reconnaissent une séquence d'ADN et coupent en un endroit aléatoire, d'une distance d'environ 1 000 paires de bases (pb) pour le type I et de 25 pb pour le type III plus loin que le site de restriction (site reconnu par l’enzyme).

Les enzymes de type II, les plus utilisées, reconnaissent une séquence spécifiqueet coupent en un endroit spécifique de la séquence d'ADN.

Utilisation de ces enzymes: On se sert des enzymes de restrictions de type II en génie génétique. Cette science consiste en l’intégration d’un gène au sein de l’ADN d’une bactérie afin que celle-ci reproduise la protéine issue du gène dont on voudrait exploiter les capacités.

Fonctionnement : Découvrez en images l’utilisation d’une enzyme de restriction pour intégrer un gène (un gène humain, par exemple) dans un plasmide bactérien.

http://www.youtube.com/watch?v=aA5fyWJh5S0

L’essentiel (extraits de la vidéo) :

photo 1 L’enzyme de restriction (en bleu) se fixe sur la séquence d’ADN qu’elle doit sectionner.

photo 2 Après section l’enzyme se libère de l’ADN et laisse apparaître les « sticky-ends », des «bouts collants».

photo 3 L’ADN découpé se trouve tout apte à l’intégration du gène, celui-ci (représenté par la chaîne rose fluo, à gauche de l'image) se rapproche en frétillant de la zone de raccordement.

photo 4 La liaison de l’ADN bactérien avec le gène s’apprête à s’effectuer.

photo 5 Une nouvelle enzyme, la ligase (en vert) entre en jeu, sa fonction consiste à consolider définitivement le gène à l’ADN.

photo 6 Etat final : le gène est intégré

Exemple et méthode de fonctionnement via ECOR1 :

Le mode d’action de l’enzyme ECOR1 reconnaît puis coupe la séquence GAATTC en laissant des «Sticky-ends». Ensuite la ligase (enzyme de couleur verte dans la vidéo explicative de l’utilisation des enzymes de restriction) permet de recoller le gène extrait de l’ADN. Une fois le gène intégré a son nouveau brin d’ADN il sera fonctionnel et la bactérie porteuse de ce gène va donc produire en masse la protéine caractéristique du gène.

Voici ci-dessous plusieurs exemple de zones de coupure d’enzymes de restriction. On observe un contraste entre les raccordements selon l’enzyme qui est utilisée. On remarque ainsi que certaines enzymes «laissent» des bouts francs tandis que d’autres coupent le double brin d’ADN de sorte a laisser des extrémités cohésives.

                                                                                                      image : www.edu.upmc.fr

Fracture tes plasmides et découvre l’enzyme !

Par Marina Seiler, Alexandre Nolté et Dylan Terrot

en partenariat avec

Le clonage de l’ADN est une technique de plus en plus commune de nos jours, loin de la complexité de la Science Fiction. Nous allons vous présenter la première étape de celui-ci en vous montrant comment il est possible de découper des plasmides (molécules d’ADN circulaires capables de se répliquer d’elles-mêmes que l’on trouve uniquement dans les organismes bactériens) qui servent au clonage d’ADN. Le clonage de l’ADN correspond à l’intégration de fragments d’ADN étranger (provenant d'humains par exemple) dans un plasmide.

Pour voir un exemple de clonage :

http://bioutils.unige.ch/experiences/exp_clonage.php

Plusieurs étapes ont été nécessaires pour mener à bien notre expérience (réalisée lors de notre visite à l’UNIGE) :

- Extraire les plasmides à partir de bactéries.

- Digérer ces plasmides avec des enzymes de restriction (BamH1 ou MSP1) qui coupent l’ADN à des endroits particuliers en reconnaissant des séquences d’ADN spécifiques, appelées sites de restriction (qui ne sont pas les mêmes pour tous les types d’enzymes de restriction).

Important : le nombre de sites de restriction sur l’ADN du plasmide n’est pas le même pour toutes les enzymes de restriction.

Sur l’image ci-dessous, on voit le nombre de sites de restriction en fonction de l’enzyme pour le plasmide utilisé lors de l’expérience (le plasmide pUC19-TIF qui comprend 8297 paires de bases ou pb) ainsi que le nombre de fragments d’ADN obtenus après digestion (et leur longueur) :

Pour vérifier que les plasmides ont bien été coupés par les enzymes de restriction utilisées (BamH1 ou MSP1), nous avons effectué une électrophorèse sur gel agarose. Voici une image montrant la préparation du processus (cliquez dessus pour en savoir plus):



Ce processus va permettre de séparer les différents morceaux d’ADN selon leur taille dans un champ électrique. Ici, les morceaux d’ADN vont migrer vers la «borne +» puisque les groupes phosphates présents dans l’ADN sont chargés négativement. Les plus petits morceaux d’ADN vont migrer beaucoup plus loin que les plus gros, qui sont ralentis par leur masse. Comme nous les avons coupés en plusieurs parties, nous allons pouvoir vérifier si le découpage a eu lieu en comptant le nombre de bandes d’ADN différentes.

Voici le résultat obtenu après avoir déposé dans différents puits (numérotés de 1 à 6) toutes les solutions obtenues :

Les colonnes non numérotées sont des tests.

Après avoir eu toutes ces explications, réussissez-vous à déterminer quelle enzyme a coupé chaque plasmide aux différents puits numérotés de 1 à 6 (reportez-vous au document qui présente le nombre de sites de restriction sur le plasmide) ?

Source images : BioOutils - UNIGE

Solution : Pour chaque puits nous pouvons observer différentes migrations de morceaux de plasmide. Pour les puits 1, 3, 4, 5 chaque ligne de migration obtenue comporte deux bandes d’ADN donc deux morceaux de plasmide. En relation avec le premier document, on peut affirmer que ces plasmides ont été digérés par l’enzyme BamH1, puisqu’il y avait deux sites de restrictions, donc deux fragments d’ADN après digestion. 

Pour les puits 2 et 6, on peut en déduire qu’il y a eu digestion avec Msp1 car on peut voir 13 morceaux. On devrait en obtenir 18, mais comme certains morceaux ont la même taille, ou presque, on ne peut pas les distinguer. Le fait que la digestion n’a pas été complète peut aussi faire varier le nombre de fragments d’ADN obtenu.

Jeudi 12 décembre, des élèves et des profs motivés ont participé à la journée 4 R (pour Réduire, Réutiliser, Réparer et Recycler) afin de sensibiliser l'ensemble de la communauté scolaire au recyclage, à la valorisation des déchets et aux économies d'énergie qui en découlent.

Une réussite !

Cette journée entre dans le cadre du projet Comenius "Energy and sustainability" auquel participe le Lycée de Ferney avec d'autres écoles de l'Union européenne : le Severn Vale College de Gloucester, Royaume Uni, le Lycée de Szolnok en Hongrie, le Liceo Classico Petrarca à Arezzo en Italie, le Gimnasium Liceum Siostr Nazaretanek de Varsovie en Pologne et la Veiavangen Skole en Norvège, 

Très vite, de nouvelles pages sur le sujet.

Pour en savoir plus, cliquez sur le logo ci-dessous (site dédié au projet)  : 

Photomontage : Morgane Dupont

Par Baptiste Pugnat et Iris Rivoire

Starring : Spack, le robot microscophile

Pour découvrir en vidéo le fonctionnement et les exemples d'utilisation du microscope optique et du microscope électronique, cliquez ci-dessous sur Spack :

« Le principe des différents microscopes sont étudiés en cours de physique-chimie, Cependant, c’est bien sur un blog de SVT que nous vous expliquons le fonctionnement de cette merveille de technologie. Le textes sont parfois bien pompeux, de ce fait, avec Baptou nous vous avons fait une super vidéo (on y travaille depuis novembre...) sous les ordres du terrifiant M.Guichot (qui fait des blagues pas drôles.) Le BAC est là, regardez donc ce lien afin de faire une pause culture dans vos révisions. Joyeux BAC, kiffez bien votre vie :) »

Iris

Par Killian Forel et Louis Cottin

Durant la phase S. de l’interphase, l’ADN se réplique. Cela permet aux deux cellules produites lors de la division cellulaire d’avoir de l’ADN

Les deux brins de l’ADN d’origine,durant la réplication, servent chacun de modèle pour la synthèse d’un nouveau brin.

Cela s’appelle une réplication semi-conservative : à chaque fois que de l’ADN est synthétisé, les deux ADN fils sont constitués d’un brin de l’ADN d’origine et d’un brin synthétisé. Ainsi, à chaque fois qu’il y a une réplication de l’ADN, une partie de l’ADN est renouvelée, contrairement à ce qui se passerait lors d’une réplication conservative, où une copie de l’ ADN serait produite sans le moindre changement dans l’ADN d’origine.

Ainsi, avec la réplication semi-conservative, après la première réplication, les deux ADN fils possèdent un brin de l’ADN d’origine.

Voici le lien vers une animation expliquant cette duplication de l’ADN :

http://www.cea.fr/jeunes/mediatheque/animations-flash/a-la-loupe/l-adn