Présentation
Auteur(s)
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Dominique VIDAUD : Université René Descartes, faculté des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques (Paris V), Laboratoire de génétique moléculaire
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Ces vingt dernières années, les progrès de la biologie moléculaire et du génie génétique ont rendu possible l’analyse moléculaire des gènes par l’étude de l’ADN (acide désoxyribonucléique) et /ou du produit de leur expression, l’ARN (acide ribonucléique). Cette avancée technologique remarquable a abouti à la mise au point d’un nombre considérable de méthodes de diagnostic direct et indirect applicables aux maladies génétiques mais également aux pathologies infectieuses. Cependant, avant 1985, ces techniques dépassaient rarement le stade du laboratoire de recherche ou de quelques services hospitaliers spécialisés. En effet, les méthodes utilisées jusqu’alors étaient particulièrement lourdes, faisant le plus souvent appel aux systèmes d’hybridation classiques (de type « Southern blot » par exemple) et à des sondes radioactives. Bien que très puissantes et largement utilisées en recherche, elles n’étaient pas applicables en routine en raison de la manipulation de produits radioactifs, de la complexité de la préparation des échantillons et de leur coût.
Dans le domaine de l’analyse moléculaire, 1985 marque un tournant décisif avec l’invention d’une nouvelle technique qui allait révolutionner à la fois le quotidien des biologistes moléculaires et leur façon de penser. Cette découverte valut à son auteur, Kary Mullis, le prix Nobel de chimie en 1993. Appelée en anglais « PCR », pour « Polymerase Chain Reaction » cette technique qui réalise un véritable clonage in vitro, permet l’amplification spécifique d’une séquence nucléotidique. Cette technologie est à présent bien au point et se popularise de jour en jour du fait de la simplification de son utilisation au travers de trousses commerciales disponibles pour le diagnostic de maladies héréditaires et la mise en évidence de nombreux agents infectieux.
On peut ainsi détecter aisément et rapidement la présence directe de génomes viraux et bactériens, réaliser le diagnostic de maladies héréditaires sur des prélèvements de très faible volume de cellules amniotiques ou trophoblastiques, suivre l’apparition et l’évolution de cellules malignes, établir une carte d’identité génétique à partir de quelques racines de cheveux (médecine légale) et, dans l’industrie agroalimentaire, analyser la qualité des produits, rechercher la présence d’agents pathogènes et de contaminants, typer les semences et les races, déterminer le sexe des embryons, etc.
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1991 par Isabelle TREICH, Paul KENIGSBERG
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3. Application à l’analyse moléculaire : l’identification des mutations
Depuis l’avènement de la PCR, de nombreuses stratégies diagnostiques se sont développées dans le but d’identifier les mutations à l’origine de pathologies héréditaires. Ces stratégies diffèrent selon que le gène a été ou non cloné, identifié, et que la mutation en cause est connue ou non. Néanmoins il y a une condition préalable commune à toutes les stratégies : aucune exploration génomique ne peut être envisagée si la maladie n’a pas été déjà solidement diagnostiquée.
Il existe deux types de méthodes d’analyse génotypique : les méthodes directes qui mettent en évidence la lésion génétique elle-même et les méthodes indirectes qui utilisent des marqueurs polymorphes.
3.1 Diagnostic direct
La mise en évidence d’une lésion génomique est de difficulté variable selon la nature du gène et le type de lésion. Dans tous les cas, pour explorer directement un gène, il faut disposer d’une sonde clonée spécifique de ce gène (sonde d’ADN génomique cloné ou d’ADNc) ou en connaître la séquence normale, soit pour synthétiser une oligosonde spécifique, soit pour amplifier par PCR le segment génomique où siège la lésion.
HAUT DE PAGE3.1.1 Détection de mutations connues
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Les différents types de mutations
La pathologie moléculaire d’un gène connu recouvre l’ensemble des mécanismes qui peuvent conduire à l’extinction ou à la modification de son expression. Ces mécanismes vont dépendre de la nature de la mutation de la séquence nucléotidique de ce gène (figure 7). Ces mutations peuvent être classées de la façon suivante.
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Mutations ponctuelles
Elles sont constituées par le remplacement d’un nucléotide par un autre. Leur effet dépend de leur localisation au sein du gène. Elles peuvent se produire :
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au sein de séquences régulatrices en amont du gène, perturbant la régulation de la transcription de l’ARNm...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BIENVENU (T.) et al - Les techniques d’extraction de l’ADN à partir d’un échantillon sanguin. - Ann. Biol. Clin. 57, p. 77-84 (1999).
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(2) - KAPLAN (J.-C.), DELPECH (M.) - Biologie moléculaire et médecine. - Flammarion Médecine/Science (1994).
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(3) - CHÉRON (J.-M.) et al - Analyse des macromolécules biologiques et applications. - Généralités. P 3 305 (1991).
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(4) - CHÉRON (J.-M.), TROUVIN (J.-M.) - Analyse des macromolécules biologiques et applications. Identification, dosage et pureté d’une protéine. - P 3 310 (1992).
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(5) - ALBERTS (B.), BRAY (D.), JOHNSON (A.), LEWIS (J.), RAFF (M.), ROBERTS (K.), WALTER (P.) - Essential cell biology : an introduction to the molecular biology of the cell. - Garland Publishing, Inc. (1998).
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(6) - BOGARD...
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