La méthode PCR
Lors d’une enquête, sur le lieu d’un crime, les enquêteurs disposent de différents matériaux afin de pouvoir prélever toutes traces d’ADN.
Ces traces peuvent être du sang, des poils, des résidus de salive ou bien de sperme.
A la suite d’un prélèvement, pour étudier l’ADN, il faut évidement l’extraire. Cela se fait principalement grâce à la centrifugation. Après cette opération on obtient un surnageant, une suspension qui représente l’ADN qui sera étudié. Cependant, cette suspension est en quantité minimale et ne permet aucune véritable étude.
Il faut donc amplifier cet ADN retrouvé par PCR.
1) Qu'est-ce que la méthode PCR ?
PCR est l’abréviation anglaise de Polymerase Chain Reaction. En français cela se traduit par « Réaction en chaîne par polymérase ».
L’inventeur de cette méthode, le biochimiste américain, Kary Banks Mullis, obtint le prix Nobel en 1993 pour son invention qui, aujourd’hui s’avère indispensable dans tout laboratoires de génétique.
La méthode PCR a pour but d’amplifier l’ADN. Il est à noter que cette méthode peut agir même si les quantités d’ADN sont extrêmement petites (de l’ordre du nano gramme). On constate que l’efficacité de cette méthode est aussi sont point faible : en effet, elle peut amplifier une particule d’ADN étrangère.
La méthode PCR peut se décomposer en plusieurs phases :
a) La phase de dénaturation
Le fragment d’ADN est dénaturé. C'est-à-dire que les liaisons hydrogènes qui relient les deux brins d’ADN sont rompus sous l’action de la chaleur (95°). L’ADN double brin est donc transformé en simple brin.
b) La phase d'hybridation ou phase d'appariement des amorces
A la suite de la dénaturation, on obtient deux brins d’ADN. La température descend à environ 55-60°C. Sur ces deux brins d’ADN vont se fixer des amorces. Ces amorces sont des oligonucléotides (un oligonucléotide est une courte séquence de nucléotides simple brin et long d’environ une dizaine de base). Les amorces introduites jouent le rôle de « cible » : elles se fixent sur les brin d’ADN et permettent ensuite à la polymérase de faire son travail.
c) La phase d'élongation
La température remonte à 72°C, température a laquelle l’enzyme ADN polymérase fonctionne le mieux. La polymérase, partant de l’amorce, synthétise le brin complémentaire d’ADN. On obtient ainsi deux fragments d’ADN.
C’est le premier cycle.
On obtient donc deux fragments d’ADN qui vont ensuite être dénaturés, puis des amorces se fixeront sur les quatre brins d’ADN, et les polymérases synthétiseront les brins complémentaires. On obtient quatre fragments d’ADN double-brin, etc. …
Une PCR est réglée sur un rythme de changement des températures.
Dénaturation
élongation
Hybridation
Schéma de la PCR sur plusieurs cycles.
L’ADN de petite quantité a donc été multiplié par PCR et l’on obtient ainsi beaucoup plus de fragments ADN qui tout en étant différents, sont strictement identiques à l’ADN prélever sur les lieux d’un crime.
Le prochaine étape est : les enzymes de restrictions.