1. Définition
Le génie génétique regroupe l’ensemble des techniques permettant d’identifier, isoler, modifier et transférer de façon contrôlée du matériel génétique. Il constitue un outil puissant d’intervention sur le patrimoine génétique des organismes vivants, aux applications biologiques, médicales et agronomiques considérables.
2. Les outils fondamentaux
| Outil | Nature | Rôle |
|---|---|---|
| Hôte (E. coli) | Bactérie | Organisme récepteur ; cycle de génération rapide (20 min à 37°C) |
| Plasmide | ADN circulaire double brin extra-chromosomique | Vecteur de clonage ; se réplique grâce aux enzymes bactériennes |
| Enzymes de restriction | Ciseaux moléculaires (ex : EcoRI) | Coupent l’ADN en sites spécifiques et reproductibles |
| ADN ligase | Enzyme de jonction | Établit des liaisons covalentes entre fragments d’ADN |
| Transcriptase inverse (RT) | Enzyme rétrovirale | Synthétise un ADN complémentaire (ADNc) à partir d’un ARNm |
| Sonde moléculaire | Fragment d’ADN simple brin | S’hybride spécifiquement à une séquence complémentaire cible |
3. Protocole du clonage génique
- Extraction du gène d’intérêt et du plasmide vecteur ; ouverture du plasmide par une enzyme de restriction.
- Insertion du gène dans le plasmide par l’ADN ligase → obtention d’un plasmide recombiné.
- Transformation bactérienne : les bactéries intègrent le plasmide recombiné et expriment le gène introduit.
- Sélection des cellules transformées puis extraction de la protéine d’intérêt par choc osmotique.
4. Obtention du gène via l’ARNm (voie alternative)
Lorsque le gène est difficile à isoler directement, on peut le reconstituer à partir de son ARNm :ARNmTranscriptase inverseADNc (simple brin)ADN polymeˊraseADNc (double brin)
5. Applications
Domaine médical : production d’insuline, d’hormone de croissance, et du vaccin contre l’hépatite B.
Domaine agronomique : création de plantes génétiquement modifiées résistantes aux herbicides, parasites et virus.