Quelles sont les possibilités offertes par le thermocycleur en laboratoire ?

La réaction en chaîne par polymérase (PCR) est un processus enzymatique par lequel une section d’ADN peut être dupliquée autant de fois que désiré. En anglais, on parle aussi de polymerase chain reaction, donc la méthode est aussi abrégée avec PCR. Aujourd’hui, cette technique est devenue une partie de la biologie moléculaire avec beaucoup de potentiel, car, entre autres choses, il peut être utilisé :

Pour créer l’empreinte digitale génétique dans les plus brefs délais.
Quand les chercheurs n’ont pas assez d’ADN.
Détection des agents viraux.
Détection des maladies génétiques.
Études d’espèces éteintes lorsque peu d’échantillons sont disponibles.
Collecter des informations sur les scènes de crime.

Par exemple, une mère peut faire un test de paternité avec une fourchette usagée, car, bien qu’il soit possible qu’il n’y ait pas assez d’ADN pour le test de paternité, on peut multiplier le peu d’ADN collecté en utilisant la PCR. Cette méthode de laboratoire a été inventée dans les années 1980 par le chimiste de l’ADN K. Mullis, et depuis, son invention a pris une grande importance et est devenue une partie indispensable de la recherche biologique. En 1993, le scientifique a reçu le prix Nobel de chimie pour cela.

Comment le thermocycleur multiplie les brins d’ADN ?

Avec l’aide d’un dispositif, le thermocycleur, les scientifiques peuvent effectuer la PCR, d’où son utilité dans les laboratoires de biologie moléculaire. La tâche la plus importante de l’appareil est de définir la température requise pour les différentes phases de la réaction en chaîne par polymérase. Ceux-ci se produisent au cours de chaque cycle de la PCR sont :

Dénaturation.
Hybridation.
Élongation.

En général, l’ADN est présent dans sa structure à double hélice au début de la méthode de PCR. Cependant, pour que l’ADN se duplique, il doit changer sa structure et se séparer en deux chaînes individuelles. Sinon, les amorces ne pourraient pas s’accumuler au cours de la PCR et la polymérase taq ne pourrait pas fonctionner. Par conséquent, le thermocycleur, de manière programmée, produit des changements de température à des temps prédéfinis pour que chacune des phases soit réalisée.

Comment se passe chaque phase de la PCR ?

Pour dénaturer l’ADN, les liaisons hydrogène par lesquelles les chaînes individuelles sont reliées sont d’abord séparées. Après tout, en fin de compte, il devrait y avoir deux brins d’ADN individuels auxquels les nucléotides complémentaires peuvent se lier par la suite. Cela signifie que le thermocycleur chauffe l’ADN.

Cela se produit pendant environ une demi-minute, pendant laquelle l’ADN à l’intérieur du thermocycleur atteint des températures de 95 degrés Celsius. En conséquence, les liaisons hydrogène se brisent. Le résultat de la dénaturation est deux chaînes d’ADN individuelles avec lesquelles un travail supplémentaire peut être effectué.

Dans l’étape suivante, l’hybridation, les deux amorces sont appliquées sur les brins d’ADN individuels à environ 60 degrés Celsius. Les amorces sont de courtes sections d’ADN qui se lient aux brins individuels. Ils servent de point de départ pour la polymérase Taq et flanquent la séquence cible de l’ADN à dupliquer. Il est important dans ce cas que les amorces ne soient que complémentaires aux bases respectives de la section ADN.

Dans la dernière étape, l’allongement, l’enzyme Taq polymérase résistant à la chaleur se lie aux amorces. À partir de là, il synthétise les chaînes complémentaires aux chaînes d’ADN individuelles. Dans ce cas, l’ADN polymérase migre dans la direction 5-3 et utilise les bases dans la solution. Ils sont liés à la chaîne d’ADN de départ. Ainsi, au total, les bases complémentaires se connectent entre elles et le double brin initial se reproduit.

Quels sont les domaines d’application de la PCR ?

La PCR joue un rôle important dans la recherche actuelle. Avec l’aide de la PCR, les méthodes qui prennent beaucoup de temps pour détecter les agents responsables d’infections, telles que la culture de cultures bactériennes à partir d’échantillons, peuvent être évitées. Par exemple, cela aide avec les tests pour le coronavirus, dans lesquels une infection doit être détectée le plus rapidement possible. Un autre exemple serait le dépistage du VIH.

Il est également possible de détecter les maladies héréditaires avec l’aide de la PCR. Tout d’abord, les mutations peuvent être détectées en étudiant le génome humain. Cela est utilisé, entre autres, dans le diagnostic prénatal. La PCR permet de détecter des maladies génétiques sur des cellules embryonnaires.

Les chercheurs ont déjà réussi à reproduire des fossiles par PCR, bien que l’espèce soit éteinte depuis longtemps. Pour ce faire, ils ont utilisé le matériel génétique d’une espèce d’insecte de fossiles d’ambre et l’ont dupliqué. Dans les enquêtes de police, la PCR est utile si seule une petite partie de l’ADN peut être trouvée sur la scène de crime. Cette section peut être copiée aussi souvent que vous le souhaitez avec la PCR et peut ensuite être utilisée pour une empreinte digitale génétique. De même, la réaction en chaîne par polymérase peut également permettre le test de paternité.

Pourquoi choisir le thermocycleur de Kalstein pour un laboratoire de biologie moléculaire ?

Kalstein permettent d’exploiter toutes les potentialités offertes par la PCR. Ces instruments permettent un contrôle précis de la température, un fonctionnement à faible bruit et une faible consommation d’énergie. Pour consulter d’autres informations techniques sur cet équipement, consultez les liens suivants ICI et ICI, où vous pouvez également connaître les prix, les détails d’achat et les devis.