PCR
La PCR ou réaction de polymérisation en chaine, est un des éléments favoris de la boite à outils des biologistes au laboratoire.
A la fois très simple et d'une grande élégance, elle permet d'amplifier des séquences d'acides nucléiques variés.
Avant de commencer
Comme toutes les sciences, la biologie à sa propre langue, donc pour se comprendre il nous faut défricher un peu le vocabulaire.
Voici quelques clefs :
-les acides nucléiques sont les supports de l'information génétique. Ils sont constitués de 4 briques universelles différentes nommées nucléotides (A, C, G et T/U). Agencées en séquence à brin unique (ARN) ou à double brin (ADN), ces briques représentent une information qui peut être recopiée (c'est le principe de la PCR) ou bien décodée par une machinerie spécifique à base d'enzymes. Ces séquences parfois extrêmement longues sont fragiles et souvent enroulées de manière poussée sur elles-mêmes et autour de bobines protéiques.
-la dénaturation est un processus qui vise à linéariser au mieux les séquences d'acides nucléiques pour les rendre accessibles aux enzymes. Dans le cas des ADN double brins, ces derniers s'écartent partiellement en deux brins uniques reliés par quelques points (comme les anneaux d'une chaines), donnant accès à chaque brin individuellement.
-l’appariement est le principe de complémentarité des 4 différents nucléotides dans les séquences double brin d'ADN. Il se fait d'un brin à l'autre entre nucléotides complémentaires qui se font face. C'est assez simple car il n'y a en fait qu'un appariement possible pour chaque nucléotide : le A avec le T, et le C avec le G ! Donc par exemple pour une courte séquence monobrin GATTACA, le brin complémentaire est CTAATGT.
-les enzymes sont des machines à base de protéines hyper-spécialisées, extrêmement efficientes et très diversifiées. Elles sont généralement spécifiques à un petit nombre de molécules (nommé substrat) sur lesquelles elles se fixent pour réaliser des opérations simples mais précises, avec un faible taux d'erreur. Par exemples elles peuvent tronçonner une molécule, en fusionner deux bout à bout, gérer du stockage, libérer de l'énergie, ou dans le cas de la TAQpolymérase qui nous intéresse ici, réaliser la copie d'une séquence.
-la TAQpolymérase est l'enzyme utilisée pour réaliser la PCR. Elle se lie spécifiquement aux séquences d'acides nucléiques monobrin et cherche a recréer le brin manquant.
Les étapes
En quoi consiste la PCR : une enzyme nommée polymérase va venir faire des très nombreuses copies d'une séquence modèle d'acides nucléiques