L'ADN recombinant (acide désoxyribonucléique) est un type synthétique d'acide nucléique créé en liant l'ADN séquences ensemble qui n'existeraient pas naturellement dans des circonstances normales et environnementales conditions.
Le processus de fabrication d'ADN recombinant est généralement effectué avec un plasmide recombinant. Plus précisément, il est fabriqué par une procédure de technologie de l'ADN avancée en biologie et en génétique connue sous le nom de clonage de gènes. L'ADN recombinant est placé dans une cellule, qui produit ensuite une protéine entièrement nouvelle et est utilisé pour synthétiser des médicaments, des anticorps ou des protéines spécifiques à des fins de recherche uniquement.
Introduction sur la technologie de l'ADN recombinant
L'ADN d'un organisme donneur ou d'une source biologique est d'abord extrait des cellules puis soumis à un processus de coupure connu sous le nom de restriction enzymatique. Cela génère des fragments d'ADN qui contiennent le ou les gènes d'intérêt. Ces fragments peuvent ensuite être "clonés" (c'est-à-dire insérés) ou collés sur des fragments de l'organisme receveur.
Ils sont ensuite insérés dans des molécules d'ADN plus grosses (un « plasmide recombinant »), qui sont placées dans une bactérie et autorisées à se multiplier. L'ADN recombinant est ensuite récupéré et vérifié.
En savoir plus sur les avantages et les inconvénients de la technologie de l'ADN recombinant.
Isolement de l'ADN
L'ADN doit d'abord être extrait et purifié à partir d'autres molécules cellulaires, telles que les acides ribonucléiques (ARN), les protéines et les structures telles que les membranes cellulaires. À des fins de clonage, l'ADN est obtenu à partir du noyau et est appelé « ADN génomique ». Une méthode courante pour l'ADN l'extraction se fait par ultracentrifugation des composants cellulaires dans un gradient de densité constitué de bromure d'éthidium dans du césium chlorure.
Alternativement, une série de lavages alcalins et de tampon salin peut également être utilisée pour récupérer l'ADN. Une fois que celui-ci est précipité et nettoyé de tous les autres contaminants indésirables, l'ADN peut être coupé en fragments.
Digestion enzymatique de restriction de l'ADN
Les enzymes de restriction sont des enzymes qui découpent des séquences d'ADN très spécifiques; ils sont utilisés pour créer des fragments d'ADN uniques. Ce processus garantit qu'aucune séquence inexacte, incorrecte ou indésirable n'est générée et ne devient accidentellement incorporé dans l'ADN recombinant final, ce qui peut entraîner à la fois un échec expérimental et mort cellulaire.
Pour générer les fragments d'ADN souhaités, une seule (ou une combinaison d') enzyme(s) spécifique(s) est utilisée pour découper ou digérer l'ADN. Les fragments sont ensuite purifiés par électrophorèse sur gel, qui les sépare de l'ADN indésirable. Une méthode de technologie de l'ADN plus grossière implique simplement un cisaillement mécanique, qui déchire les segments d'ADN plus longs en de plus petits qui peuvent être utilisés pour le clonage.
Ligature d'ADN
La ligature est le processus consistant à coller ou à réunir les fragments d'ADN du donneur et du receveur (ou vecteur) pour créer une molécule d'ADN plasmidique recombinant. Idéalement, les enzymes de restriction choisies pour créer les fragments auraient été très soigneusement pensées et conçues de manière à permettre à ces morceaux d'être assemblés comme un puzzle.
Pour ce faire, des enzymes de restriction qui produisent des "extrémités collantes" compatibles sont préférées, de sorte que tous les fragments compatibles se joindront naturellement les uns aux autres. Sinon, l'enzyme ADN ligase peut être utilisée pour joindre les segments d'ADN avec des liaisons phosphodiester.
Réplication de l'ADN recombinant
Le processus de transformation ou de choc thermique est utilisé pour mettre la molécule d'ADN recombinant dans une cellule bactérienne hôte, qui peut alors générer de nombreuses copies de l'ADN synthétique. Ces bactéries sont cultivées sur des plaques de gélose, mises en culture dans des bouillons bactériens spéciaux, puis lysées afin de libérer l'ADN recombinant. Enfin, l'ADN peut être vérifié par séquençage d'ADN, expériences fonctionnelles et digestion par des enzymes de restriction.
Utilisations de l'ADN recombinant
La technologie de l'ADN recombinant est utilisée pour tout, des expériences de laboratoire académiques à la création de médicaments pharmaceutiques. C'est aussi une partie importante du séquençage de l'ADN et de l'identification des gènes.
Vous pouvez en savoir plus sur les utilisations pour cela La technologie de l'ADN ici.
En savoir plus sur la différence entre l'ADN recombinant et le génie génétique.