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Analyse génétiqueAnalyse génétique
Bio 701Bio 701
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Plan de la présentationPlan de la présentation
• Qu’est-ce que l’analyse génétique et à quoi ça sert?
• Étapes de l’analyse génétique:• Extraction d’ADN• ACP (amplification en chaîne par polymérase)• Digestion de l’ADN• Électrophorèse sur gel d’agarose• Analyse des résultats
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Gène, locus et allèle…Gène, locus et allèle…
• Chaque gène occupe un locus précis sur un chromosome précis
• Les gènes peuvent exister en plusieurs «versions» que nous appelons allèles
• Les organismes diploïdes «normaux» possèdent deux allèles pour chaque gène
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Analyse génétiqueAnalyse génétique
• L’analyse génétique que nous ferons consiste à déterminer le génotype des cobayes.
• Définitions:• Génotype: inventaire des allèles d’un individu pour
un gène ou un ensemble de gènes. C’est ce qui détermine les protéines produites.
• Phénotype: caractère visible et/ou mesurable et/ou identifiable d’un individu. Le phénotype dépend du génotype. Il est l’expression des protéines produites.
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Analyse génétiqueAnalyse génétique
• Autres définitions:• Allèle dominant vs récessif: dans une paire d’allèle, il
arrive que l’expression d’un allèle (dominant) masque l’expression de l’autre (récessif)
• Dominance incomplète/codominance: il arrive parfois que l’expression de deux allèles différents donne un nouveau phénotype.
• Homozygote vs hétérozygote: si un individu porte deux allèles différents pour un même gène on dit de lui qu’il est hétérozygote (par opposition à homozygote).
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Analyse génétiqueAnalyse génétique
• Au labo, une fois les génotypes déterminés, nous les comparerons aux phénotypes des cobayes pour évaluer:
• Y a-t-il un allèle qui est dominant?• Si oui, parmi ceux qui possèdent le phénotype
dominant, qui est homozygote dominant et qui est hétérozygote?
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Analyse génétiqueAnalyse génétique
• L’analyse génétique peut aussi permettre:• De calculer les risques de transmissions de maladies
héréditaires à ses enfants• D’établir la paternité d’un enfant• D’identifier un criminel• De déterminer si un aliment est un OGM ou non• De cartographier le génome d’une espèce (ex.:
génome humain)
• En modifiant notre technique un peu, nous pourrions isoler et cloner un gène (par transformation bactérienne par exemple)
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Étapes du laboÉtapes du labo
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Extraction d’ADNExtraction d’ADN
• Rinçage de la bouche avec de la saline
• Centrifugation I (élimination du surnageant)
• Extraction de l’ADN par ébullition (avec Chelex pour éliminer les cations)
• Centrifugation II (élimination du culot)
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Amplification de l’ADN Amplification de l’ADN (chap. 20)(chap. 20)
• Nous ferons faire de la réplication accélérée à notre ADN grâce à l’ACP
• À l’aide d’un thermocycleur, des nucléotides, des amorces et des enzymes de réplication
• Cycle: • Dénaturation (94º)• Hybridation (68 º) • Élongation (72º)
Amplification en chaîne par Amplification en chaîne par polymérase (ACP)polymérase (ACP)
1.1. Dénaturation Dénaturation (chauffage)(chauffage)
2.2. Renaturation (liaison Renaturation (liaison des amorces)des amorces)
3.3. Extension (ajout de Extension (ajout de nucléotides)nucléotides)
• Après 20 cycles, Après 20 cycles, 1,000,000x plus de la 1,000,000x plus de la séquence visée par séquence visée par rapport au reste!rapport au reste!
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Animation sur l’ACPAnimation sur l’ACPVoir:Voir: Polymerase Chain Reaction (683.0K) Polymerase Chain Reaction (683.0K)
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072437316/student_view0/chapter16/0072437316/student_view0/chapter16/
animations.htmlanimations.htmlOuOu
http://www.ens-lyon.fr/RELIE/PCR/principe/http://www.ens-lyon.fr/RELIE/PCR/principe/anim/presentation.htmanim/presentation.htm
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Digestion de l’ADN par Digestion de l’ADN par HaeIIIHaeIII
• Les fragments d’ADN du gène TAS2R38 mesureront 221 pb (paires de bases)
• Les allèles «goûteurs» seront coupés en deux par l’endonucléase HaeIII
• Les allèles «non-goûteurs» ne seront pas coupés par l’endonucléase HaeIII car leur séquence de nucléotides est différente
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Enzymes de restrictionEnzymes de restriction
• Les enzymes de restrictions (dont l’endonucléase HaeIII) sont des outils en génie génétique
• Ils permettent de couper l’ADN à des endroits précis (séquences précises)
• Il en existe plusieurs (ex.: BamH1, EcoR1, HaeIII, etc…) qui coupe chacune à une séquence précise dans l’ADN
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Animation sur les enzymes de Animation sur les enzymes de restriction (endonucléases)restriction (endonucléases)
Voir : Restriction Endonucleases (647.0K) Voir : Restriction Endonucleases (647.0K) http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072437http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072437316/student_view0/chapter16/animations.html316/student_view0/chapter16/animations.html
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ÉlectrophorèseÉlectrophorèse
• Une fois les fragments d’ADN coupés, il faut les séparer en fonction de leur grandeur
• En appliquant un champ électrique à des molécules d’ADN, nous les forcerons à passer au travers d’un filtre de gel (agarose), les plus petits morceaux traversant plus rapidement le filtre que les gros fragments
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Électrophorèse Électrophorèse (chap. 20)(chap. 20)
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Résumé de la procédureRésumé de la procédure
• On va prélever vos cellules• On en extrait l’ADN• On amplifie (copie) un gène précis à l’aide de
l’ACP• On essaie de couper le gène à l’aide d’une
enzyme de restriction• On sépare les fragments de différentes tailles à
l’aide de l’électrophorèse• L’analyse croisées des fragments (génotypes) et
des phénotypes des cobayes nous indiquera le « type de relation » entre les deux allèles