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Biologie moléculaire, génie génétique. Manipulations sur l'ADN

La biologie moléculaire et le génie génétique sont à la base des biotechnologies, en particulier, celles basées sur le DNA recombiné et les transformations génétiques. D'abord, il est utiles de connaitre l'ADN (DNA) et sa purification à partir de cellules de plantes (ADN de plantes), d'animaux ou de microorganismes comme les bactéries (ADN plasmidique). Ensuite, il faut connaitre comment circule l'information génétique (Réplication, transcription et traduction) et comment on peut réaliser les actions de 'couper, insérer, coller' sur des ADN différents.

Comment purifier l'ADN ?
Extraction purification et analyse de l'ADN par électrophorèse. L'extraction et la purification de l'acide désoxyribonucléique (ADN, DNA) fait appel à 3 étapes principales dont 1) lyse mécanique des tissus, 2) lyse chimique et 3) purification (isolation) de l'ADN par élimination des protéines (déprotéinisation), polysaccharides et composés phénoliques (voir vidéo).

- Rôle des différents composants du protocole d'extraction et purification de l'ADN. L'extraction et purification de l'acide désoxyribonucléique (ADN, DNA) est une étape importante dans l'étude de cette molécule porteuse de l'information génétique.
Comment purifier l'ADN de plasmide à partir de bactéries ?
L'extraction de l'ADN du plasmide est réalisée par lyse alcaline. Les plasmides sont utiles pour le clonage.

- Transmission de l'information génétique. Le gène est transcrit en ARN (RNA). Les introns sont ensuite excisés au cours du processus de la maturation. Il en résulte un ARN messager mature (ARNm, mRNA) ne contenant que des séquences codantes correspondant aux exons......
- Réplication de l'ADN. La réplication du DNA est l'oeuvre des DNA polymérases, aidée par une panoplie de protéines et d'enzymes (hélicase, topoisomérase, primase...
- Transcription ADN-ARN. La transcription consiste en un copiage du matériel génétique (ADN ou ARN) en ARN. Chez les procaryotes une seule RNA polymérase-DNA dépendante réalise la transcription pour tous les types d'ARN. La transcription de l'ADN (DNA) en ARN messager (ARNm) est l'une des étapes principales du transfert de l'information génétique du DNA aux protéines en passant par l'ARN (RNA)
- Traduction ARN-protéines. La traduction est l'interprétation des codons du mRNA en acides aminés. S'effectuant dans le cytoplasme, elle nécessite des acides aminés qui seront polymérisés selon l'ordre déterminé par les codons du mRNA. Elle a besoin des ribosomes, des tRNA, de la l'aminoacyl-tRNA synthétase (enzyme) et d'un plan apporté par le mRNA....

- Structure d'un gène base du génie génétique. L'isolement d'un gène précis dans une banque de cDNA ou une banque génomique est suivi de son séquençage et son analyse...
- Protéines recombinantes. sont des protéines produites par des cellules dont le DNA a été modifié par recombinaison génétique.
- Production de protéines recombinantes : Etat de l'art de la technologie.

- La coupure du DNA par les enzymes de restriction et sa soudure par la ligase constituent les techniques de base du génie génétique et de la biologie moléculaire, en général.