La réaction en chaîne par polymérase (PCR) est une méthode de biologie moléculaire qui vous permet de détecter de petites quantités d'acide désoxyribonucléique (ADN) dans le matériel biologique, plus précisément certains fragments de celui-ci, et de les multiplier plusieurs fois. Ils sont ensuite identifiés visuellement par électrophorèse sur gel. La réaction a été développée en 1983 par K. Mullis et figure dans la liste des découvertes exceptionnelles de ces dernières années.
Quels sont les mécanismes de la PCR
Toute la technique est basée sur la capacité des acides nucléiques à s'auto-répliquer, ce qui dans ce cas est réalisé artificiellement en laboratoire. La reproduction de l'ADN peut ne commencer dans aucune région de la molécule, mais uniquement dans les régions avec une certaine séquence de nucléotides - des fragments de départ. Pour que la réaction en chaîne par polymérase démarre, des amorces (ou des sondes d'ADN) sont nécessaires. Ce sont de courts fragments d'une chaîne d'ADN avec une séquence nucléotidique donnée. Elles sont complémentaires (c'est-à-dire qu'elles correspondent) aux régions de départ de l'ADN de l'échantillon.
Bien sûr, pour créer des amorces, les scientifiques doivent étudier la séquence nucléotidique de l'acide nucléique impliqué dans la technique. Ce sont ces sondes ADN qui assurent la spécificité de la réaction et son initiation. La réaction en chaîne par polymérase n'ira pas si au moins une molécule de l'ADN souhaité n'est pas trouvée dans l'échantillon. En général, les amorces ci-dessus, un ensemble de nucléotides, une ADN polymérase résistante à la chaleur sont nécessaires pour que la réaction ait lieu. Ce dernier est une enzyme - un catalyseur pour la synthèse de nouvelles molécules d'acide nucléique à partir de l'échantillon. Toutes ces substances, y compris le matériel biologique dans lequel il est nécessaire de détecter l'ADN, sont combinées dans un mélange réactionnel (solution). Il est placé dans un thermostat spécial qui effectue un chauffage et un refroidissement très rapides pendant un temps donné - un cycle. Habituellement, il y en a 30 à 50.
Comment fonctionne cette réaction
Son essence réside dans le fait que pendant un cycle, les amorces sont attachées aux sections d'ADN souhaitées, après quoi elles sont doublées sous l'action de l'enzyme. Sur la base des brins d'ADN résultants, de nouveaux et de nouveaux fragments identiques de la molécule sont synthétisés au cours des cycles suivants.
La réaction en chaîne par polymérase se déroule de manière séquentielle, ses étapes suivantes sont distinguées. La première se caractérise par un doublement de la quantité de produit lors de chaque cycle de chauffage et de refroidissement. Dans la deuxième étape, la réaction ralentit, car l'enzyme est endommagée et perd également son activité. De plus, les réserves de nucléotides et d'amorces sont épuisées. Au dernier stade - un plateau - les produits ne s'accumulent plus,parce que les réactifs sont épuisés.
Où est-il utilisé
Sans aucun doute, la réaction en chaîne par polymérase trouve l'application la plus large en médecine et en science. Il est utilisé en biologie générale et privée, en médecine vétérinaire, en pharmacie ou encore en écologie. De plus, dans ces derniers, ils le font pour surveiller la qualité des produits alimentaires et des objets environnementaux. La réaction en chaîne par polymérase est activement utilisée dans la pratique médico-légale pour confirmer la paternité et identifier une personne. En médecine légale, ainsi qu'en paléontologie, cette technique est souvent la seule issue, car généralement très peu d'ADN est disponible pour la recherche. Bien sûr, la méthode a trouvé une très large application en médecine pratique. Il est nécessaire dans des domaines tels que la génétique, les maladies infectieuses et les maladies oncologiques.
