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by admin

(août 2003)

La réaction en chaîne de la polymérase (PCR) est un outil important pour de nombreuses applications. Par exemple, elle peut être utilisée pour amplifier un échantillon d’ADN lorsqu’il n’y en a pas assez pour l’analyser (par exemple, un échantillon d’ADN provenant d’une scène de crime, des échantillons archéologiques), comme méthode d’identification d’un gène d’intérêt, ou pour tester une maladie.

La méthode utilise des amorces spécifiquement conçues qui sont complémentaires à la séquence à amplifier. Les amorces fournissent un point de départ pour l’extension de l’ADN par une ADN polymérase (généralement la polymérase Taq ou Pfu). L’amplification s’effectue par cycles. Tout d’abord, l’échantillon d’ADN est chauffé pour séparer les doubles brins. L’échantillon est refroidi lentement, ce qui permet aux amorces de se lier. Ensuite, l’échantillon est incubé à 72°C pour que l’ADN polymérase puisse étendre les amorces, créant ainsi un long brin d’ADN complémentaire. De cette façon, un double brin d’ADN devient 2, 2 deviennent 4, 4 deviennent 8 et ainsi de suite.

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Figure 1. La PCR est utilisée pour amplifier la quantité d’une molécule d’ADN particulière dans un échantillon. Des amorces complémentaires à des régions particulières de l’ADN d’intérêt sont ajoutées à un échantillon avec l’enzyme ADN polymérase. Un brin d’ADN complémentaire est construit en utilisant l’amorce comme élément initial. Le processus peut ensuite être répété pour le brin complémentaire résultant, ce qui permet de produire une copie de l’ADN original présent dans l’échantillon. Avec de nombreux cycles comme celui-ci, l’amplification de l’ADN peut avoir lieu.

Voir cette page pour une excellente démonstration de la PCR.

Comment la PCR est-elle utilisée ?

La PCR est devenue un outil important pour le diagnostic médical. La PCR peut détecter et identifier les bactéries et les virus qui causent des infections telles que la tuberculose, la chlamydia, la méningite virale, l’hépatite virale, le VIH, le cytomégalovirus et bien d’autres. Une fois que les amorces sont conçues pour l’ADN d’un organisme spécifique, l’utilisation de la PCR pour détecter la présence ou l’absence d’un agent pathogène dans le sang ou les tissus d’un patient est une expérience simple.

La PCR est également utilisée dans les tests génétiques, pour déterminer si les patients sont porteurs d’une mutation génétique qui pourrait être transmise à leurs enfants (par exemple, la mutation qui provoque la mucoviscidose) ou pour déterminer le risque de maladie chez les patients eux-mêmes (par exemple, une mutation dans le gène BRCA1 prédispose une femme au cancer du sein ou des ovaires). La PCR est utilisée pour amplifier le gène, qui est ensuite séquencé pour rechercher des mutations.

La PCR est utilisée dans le séquençage du génome, notamment dans le cadre du projet du génome humain. En utilisant des amorces aléatoires (et non une séquence spécifique), le génome entier d’un organisme peut être amplifié en morceaux. Une fois les morceaux amplifiés, ils doivent être séquencés puis reconstitués pour déterminer la séquence du génome.

Les scientifiques peuvent recueillir des informations sur les relations évolutives en utilisant la PCR sur des échantillons anciens. Les gènes de divers organismes apparentés sont amplifiés, séquencés, puis analysés pour déterminer les similitudes/différences. Si deux organismes ont des séquences génétiques très similaires, ils sont très probablement étroitement liés.

(Art par Fan Sozzi)