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ADN recombinant (ADNr)

1973
  • Stanley Norman Cohen
  • Herbert Boyer
Biologiste moléculaire utilisant la technologie de l'ADN recombinant dans un laboratoire.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

La technologie de l'ADN recombinant (ADNr) consiste à associer des molécules d'ADN de deux espèces différentes. L'ADN recombinant est inséré dans un organisme hôte pour produire de nouvelles combinaisons génétiques. Pour ce faire, des enzymes de restriction coupent l'ADN à des endroits précis et l'ADN ligase relie les fragments, le gène souhaité étant souvent incorporé dans un vecteur plasmidique pour le clonage.

La technologie de l'ADN recombinant, également connue sous le nom de génie génétique, est le processus de création d'ADN artificiel par combinaison de matériel génétique provenant de différentes sources. Cette technologie a fondamentalement transformé la biologie et la médecine en permettant aux scientifiques de manipuler directement le code génétique des organismes. La procédure de base comprend plusieurs étapes clés. Premièrement, un gène d'intérêt est identifié et isolé de l'ADN d'un organisme source. Cette opération est souvent réalisée à l'aide d'enzymes de restriction, des protéines qui agissent comme des ciseaux moléculaires, coupant l'ADN au niveau de séquences de reconnaissance spécifiques. Deuxièmement, un vecteur, une molécule d'ADN utilisée pour transporter le matériel génétique étranger dans une autre cellule, est choisi. Les plasmides bactériens — de petites molécules d'ADN circulaires distinctes du chromosome bactérien — sont les vecteurs les plus courants. La même enzyme de restriction utilisée pour couper le gène est utilisée pour ouvrir le plasmide. Ceci crée des extrémités cohésives compatibles à la fois sur le gène et sur le plasmide. Troisièmement, le gène isolé est inséré dans le plasmide. Les extrémités cohésives du gène s'hybrident avec les extrémités cohésives complémentaires du plasmide, et l'enzyme ADN ligase est ajoutée pour les lier de façon permanente par formation de liaisons phosphodiester. La molécule résultante est un plasmide recombinant contenant le nouveau gène. Enfin, ce vecteur recombinant est introduit dans un organisme hôte, généralement une bactérie comme *E. coli*, par un processus appelé transformation. À mesure que les cellules hôtes se multiplient, elles répliquent le plasmide recombinant en même temps que leur propre ADN, créant ainsi de nombreuses copies du gène inséré. Les cellules hôtes peuvent également transcrire et traduire le gène étranger pour produire la protéine désirée, telle que la protéine humaine. l'insuline produit par les bactéries.

UNESCO Nomenclature: 2406
- Biologie moléculaire

Taper

Procédé chimique

Perturbation

Révolutionnaire

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • découverte de l'ADN comme matériel génétique
  • élucidation de la structure de la double hélice de l'ADN
  • découverte de plasmides chez les bactéries
  • découverte et caractérisation des enzymes de restriction par Werner Arber, Daniel Nathans et Hamilton Smith
  • découverte de l'ADN ligase

Applications

  • production d'insuline humaine synthétique pour les diabétiques
  • création d'organismes génétiquement modifiés (OGM)
  • production de vaccins (e.g., hepatitis B vaccine)
  • thérapie génique
  • production de facteurs de coagulation pour l'hémophilie

Brevets:

  • US4237224

Idées d'innovations potentielles

  • concevoir des bactéries pour décomposer les plastiques ou les polluants
  • développer des plantes capables de fixer leur propre azote, réduisant ainsi l'utilisation d'engrais
  • création de circuits biologiques synthétiques pour biocapteurs
  • production de soie d'araignée chez les chèvres pour des matériaux à haute résistance
  • ingénierie des cellules immunitaires (CAR-T) pour cibler et tuer le cancer
  • developing ‘gene drive’ systems to control disease-carrying insect populations
  • produire des biocarburants à partir d'algues génétiquement modifiées
  • créer des animaux de compagnie hypoallergéniques en éliminant les gènes producteurs d'allergènes
  • manufacturing complex pharmaceuticals in plant-based systems (‘pharming’)
  • développer des thérapies bactériennes vivantes qui produisent des médicaments directement dans l'intestin
Lié à : ADN recombinant, génie génétique, Stanley Cohen, Herbert Boyer, plasmide, vecteur, enzyme de restriction, ADN ligase, clonage de gènes, OGM.

Contexte historique

ADN recombinant (ADNr)

1958
1960
1970
1973
1975
1979
1983
1954
1960
1967
1970
1975
1977
1983
1987

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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