Principe d'amplification de gène 16s par PCR
La base moléculaire de l'identification des espèces bactériennes porte sur l'amplification et le séquençage du gène de l'ARNr 16S, puis sur leur comparaison avec la base de données existante. La comparaison des séquences de gènes ARNr pour l'identification des bactéries a été initiée par Carl Woese qui a redéfini la lignée principale dans l'évolution des microorganismes. Le principal avantage de la comparaison des séquences de gènes d'ARNr est la création d'une base de données de plus en plus étendue disponible dans le monde entier. Près de 60 000 séquences de gènes d'ARNr 16S sont actuellement disponibles dans le projet de base de données ribosomiques (RDP II). Le concept de comparaison des séquences de gènes des communautés microbiennes a révolutionné l'écologie microbienne.
Rôle de 16s RNA dans l'identification bactérienne
L'ARN ribosomique 16S est un composant de la petite sous-unité 30S du ribosome procaryote ayant une longueur de 1,542 kb. Les raisons de l'utilisation de l'amplification du gène de l'ARNr 16S à des fins d'identification sont notamment les suivantes
- Présence du gène dans tous les organismes remplissant la même fonction
- la séquence du gène est suffisamment conservée et contient des régions conservées, variables et hypervariables
- 1500 pb de taille, qui est relativement facile à séquencer et suffisamment grande pour contenir suffisamment d'informations pour l'identification et l'analyse de la phylogénie.
Réaction en chaine par polymérase PCR
La PCR (Réaction en chaine par polymérase) est la synthèse à progression exponentielle des séquences d'ADN cibles définies in vitro.
Cette technique a été inventée par Kary Mullis en 1983 pour laquelle il a reçu le prix Nobel de chimie en 1993. La réaction est appelée polymérase car la seule enzyme utilisée dans cette réaction est l'ADN polymérase. Elle est appelée chaîne car les produits de la première réaction deviennent le substrat de la suivante et ainsi de suite. La PCR repose sur un cycle thermique qui consiste en un chauffage et un refroidissement répétés de la réaction de dénaturation de l'ADN suivi de sa réplication enzymatique.
Pendant la PCR, l'amplification des produits géniques a lieu dans l'ordre exponentiel pour laisser de grandes copies d'ADN.
Applications de la PCR
Les applications de la PCR sont très répandues dans de nombreux domaines tels que les applications médicales, les applications relatives aux maladies infectieuses, les applications médico-légales ou la recherche. La PCR permet la génération de deux courts morceaux d'ADN lorsque les deux séquences d'amorces sont connues.
Le séquençage de l'ADN est également facilité par la PCR. Le clonage de l'ADN, les empreintes génétiques et les empreintes digitales de l'ADN pour les applications médico-légales sont quelques-unes des approches pratiques efficaces de l'utilisation de la PCR. Les variations de la technique de base de la PCR permettent de nombreuses applications avancées de la même technique, à savoir la PCR spécifique à un allèle, la PCR d'assemblage, la PCR asymétrique, la PCR par numérotation, la PCR numérique, la PCR à démarrage à chaud, la PCR in silico, la PCR spécifique à une interséquence, la PCR inverse, la PCR à médiation par ligation, la PCR multiplex, la PCR imbriquée, la PCR à transcription inverse, la PCR par touche, la marche rapide universelle et bien d'autres encore.
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