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RÉSUMÉ
Les nouvelles générations de systèmes de biopuces, les biopuces dynamiques, permettent d’accéder à la cinétique des interactions biomoléculaires et devraient révolutionner leurs caractérisations. Ces systèmes ont des applications tant en recherche qu’en outil de routine pour l’identification de signatures moléculaires. La méthode de choix repose actuellement sur des techniques d’imagerie en mode de résonance de plasmon de surface. La simplicité de l’utilisation des biopuces, ainsi que sa fiabilité, en font un outil majeur pour l’analyse généralisée, en temps réel et à faible coût, de molécules en faible quantité.
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The new generations of biochip systems, the dynamic biochips, allow access to the kinetics of biomolecular interactions and will in the future revolutionize their characterizations. These systems have applications in research and are additionally a routine tool for the identification of molecular signatures. At the moment, the method of choice is based upon surface plasmon resonance imagery techniques. As the use of biochips is easy and reliable, they have become an important tool for the generalized analysis of molecules of small quantities; both in real-time and at low-cost.
Auteur(s)
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Pierre LECARUYER : Doctorant au laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'optique
-
Michael CANVA : Directeur de recherche - Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'optique - Institut d'optique Graduate School, Université Paris Sud, CNRS
INTRODUCTION
Nouvelles générations de systèmes de biopuces, les biopuces dynamiques permettent d'accéder à la cinétique des interactions biomoléculaires (figure 1) et devraient révolutionner leurs caractérisations. Ces systèmes peuvent avoir des applications tant en recherche qu'en outil de routine pour l'identification de signatures moléculaires. La méthode de choix repose actuellement sur des techniques d'imagerie en mode de résonance de plasmon de surface.
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Ouverture sur d'autres systèmes et perspectives
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6. Domaines d'applications
Les domaines d'application pour les biopuces dynamiques sont très vastes et variés. Ils s'étendent des domaines de la pharmacologie à la médecine en passant par la défense, l'environnement ou l'agro-alimentaire .
Dans le domaine même de la médecine, les champs sont vastes, allant de l'étude d'interactions ADN:ADN à ADN:protéines , protéines:protéines en passant par antigènes:anticorps ou enzyme:substrat. La nouvelle configuration du système en imagerie par résonance de plasmon de surface a rendu les systèmes de biopuces de plus en plus adaptés à l'analyse en parallèle d'un très grand nombre de molécules apportant un gain de temps et de produits extrêmement précieux.
De manière générale, le principe de reconnaissance d'une biomolécule utilisé pour les interactions ADN:ADN, ADN:protéine, anticorps:antigènes, etc. est basé sur la capacité à différencier deux ou plusieurs signaux issus d'interactions totalement complémentaires et d'interactions quasicomplémentaires en prenant pour témoin un troisième signal censé rester inerte. Le diagnostic génétique est un des domaines qui bénéficie le plus des progrès des biopuces, car il est le plus « simple » et ne nécessite au final qu'une conclusion qualitative fiable. Il est basé sur la reconnaissance de simples brins d'ADN. En effet, l'ADN existe naturellement sous sa forme hélicoïdale double brin. Le principe de ces biopuces va être de greffer des simples brins appelés sondes sur la surface sensible et d'observer l'interaction de ces brins avec d'autres fragments d'ADN complémentaires à analyser appelés cibles, préalablement également préparés sous forme de simple brin.
Dans le cas du diagnostic génétique, le but est de détecter les mutations génétiques dynamiques ou ponctuelles (délétion, insertion ou substitution) afin de déterminer les causes de certaines maladies. La délétion et l'insertion signifient qu'un nucléotide manque ou est ajouté à une séquence du génome et la substitution signifie qu'un nucléotide d'une séquence est remplacé par un autre nucléotide. Pour ce faire, deux brins vont être greffés sur la surface : le premier sera parfaitement complémentaire à l'ADN cible « dit normal » alors que le second sera complémentaire de la même séquence dans sa version « dite mutante »....
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ANNEXES
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À lire également dans nos baseshttp://www.techniques-ingenieur.fr
SOULARUE (P.) - GIDROL (X.) - Puces à ADN - [RE 6], Bioprocédés (2002).
GIDROL (X.) - BAGHDOYAN (S.) - ROUPIOZ (Y.) - Les biopuces - [RE 17], Bioprocédés (2004).
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RéférencesAutres ouvrages
LECARUYER (P.) - MANNELLI (I.) - COURTOIS (V.) - GOOSSENS (M.) - CANVA (M.) - Surface plasmon resonance imaging as a multidimensional surface characterization instrument – application to biochip genotyping - Analytica Chimica Acta 573,...
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