Vous avez probablement entendu parler du code génétique ou du plan directeur de la vie ; ces termes font référence à l’ADN. Tous les êtres vivants, y compris les animaux, les plantes et les bactéries, possèdent de l’ADN dans leurs cellules. L’ADN est une très longue molécule composée d’une chaîne de nucléotides et l’ordre de ces nucléotides est ce qui rend les organismes similaires aux autres espèces et pourtant différents en tant qu’individus. Les gènes sont des sections de cette longue molécule d’ADN.
Pour étudier l’ADN, il faut d’abord le faire sortir de la cellule. Dans les cellules eucaryotes, comme les cellules humaines et végétales, l’ADN est organisé sous forme de chromosomes dans un organite appelé le noyau. Les cellules bactériennes n’ont pas de noyau. Leur ADN est organisé en anneaux ou en plasmides circulaires, qui se trouvent dans le cytoplasme. Le processus d’extraction de l’ADN libère l’ADN de la cellule, puis le sépare du fluide cellulaire et des protéines, de sorte que vous vous retrouvez avec de l’ADN pur.
Les trois étapes de base de l’extraction de l’ADN sont 1) la lyse, 2) la précipitation et 3) la purification.
Étape 1 : la lyse
Dans cette étape, la cellule et le noyau sont brisés pour libérer l’ADN à l’intérieur et il y a deux façons de le faire. Tout d’abord, la perturbation mécanique brise les cellules. Cela peut se faire à l’aide d’un homogénéisateur de tissus (comme un petit mixeur), d’un mortier et d’un pilon, ou en coupant le tissu en petits morceaux. La désintégration mécanique est particulièrement importante lorsqu’on utilise des cellules végétales, car elles possèdent une paroi cellulaire solide. Deuxièmement, la lyse utilise des détergents et des enzymes comme la protéinase K pour libérer l’ADN et dissoudre les protéines cellulaires.
Étape 2 : la précipitation
Lorsque vous terminez l’étape de lyse, l’ADN a été libéré du noyau, mais il est maintenant mélangé à des parties cellulaires écrasées. La précipitation permet de séparer l’ADN de ces débris cellulaires. D’abord, les ions Na+ (sodium) neutralisent les charges négatives des molécules d’ADN, ce qui les rend plus stables et moins solubles dans l’eau. Ensuite, de l’alcool (comme l’éthanol ou l’isopropanol) est ajouté et provoque la précipitation de l’ADN hors de la solution aqueuse car il n’est pas soluble dans l’alcool.
Étape 3 : Purification
Maintenant que l’ADN a été séparé de la phase aqueuse, il peut être rincé avec de l’alcool pour éliminer tout matériel indésirable et débris cellulaire restant. À ce stade, l’ADN purifié est généralement redissous dans l’eau pour faciliter sa manipulation et son stockage.
Explications ciblées du niveau de l’Alaska
SC1.1 L’élève démontre qu’il comprend comment la science explique les changements dans les formes de vie au fil du temps, y compris la génétique, l’hérédité, le processus de sélection naturelle et l’évolution biologique en reconnaissant que tous les organismes ont des chromosomes faits d’ADN et que l’ADN détermine les traits de caractère.