La greffe génétique

« Ce colibacille présente de nombreux avantages sur le plan expérimental.

Sa génétique et son méta­ bolisme sont les mieux connus de tous les êtres vivants.

Sa multiplication est très active (3 divisions cel­ lulaires à l'heure) et très aisée à obtenir sur des milieux nutritifs parfaitement définis aujourd'hui.

Un seul colibacille chez lequel on aura réussi à greffer un gène étranger donnera en quelques jours, par ses divisions asexuées répétées, un clone de millier de cellules toutes identiques.

Dans cha­ cune d'entre elles, le gène étranger greffé sera pré­ sent, dupliqué avec le reste du génome bactérien ainsi amplifié, cloné à des dizaines de milliers d'exemplaires.

• L'extraction du gène à greffer Ayant choisi l'organisme receveur, il faut choi­ sir la cellule de l'organisme donneur et pouvoir en extraire le gène souhaité.

Si l'organisme donneur du gène à greffer est un animal « supérieur "• le génome de celui-ci est d'une taille telle (*) qu'il peut comporter plusieurs centaines de milliers de gènes distincts.

Il est dès lors exclu, avec les méthodes biochimi­ ques dont on dispose actuellement, d'isoler et de purifier directement le gène souhaité dans l'ADN de la cellule du donneur.

Il s'est avéré par ailleurs que les gènes des orga­ nismes supérieurs, à la différence de ceux des bac­ téries, sont constitués de façon mosaïque.

Pour un même gène, sur l'ADN, des séquences de codage ou exons alternent avec des séquences non codantes ou introns.

Les séquences introns, dont on ignore encore le rôle exact, sont éliminées lors de la trans­ cription sur l' ARN au sein des cellules d'orga­ nismes supérieurs par un processus naturel d'épissage encore inconnu.

La cellule bactérienne se révèle par contre inca­ pable de réaliser cet épissage et ne pourra donc traduire en protéine un gène d'organisme supé­ rieur comportant des introns.

Si la protéine que l'on souhaite faire fabriquer par la bactérie n'est constituée que par une courte séquence de quelques dizaines d'acides aminés, il est facile de connaître cette séquence par des pro­ cédés d'analyse devenus classiques.

A partir de code génétique de structure bien connu et univer­ sel il est alors possible de fabriquer dans des tubes à essais, plusieurs exemplaires d'un gène synthéti­ que dont la séquence de nucléotides corresponde à la séquence d'acides aminés de la protéine.

Le plus souvent toutefois, les protéines sont composées de plusieurs centaines d'acides aminés.

La synthèse du gène « artificiel ,, correspondant présente alors trop de difficultés.

Il existe un second procédé pour obtenir le gène à greffer.

Chaque cellule d'un organisme pluricel­ lulaire étant spécialisée fabrique en permanence en plus grande quantité que les autres au moins une sorte de protéine.

Ainsi, certaines cellules de notre pancréas sont spécialisées dans la fabrication d'une protéine permettant de réguler le taux de sucre dans le sang : l'insuline.

La cellule pancréatique en état de fonctionne­ ment pour cette production transcrit activement la séquence d'ADN correspondant au gène de l'insu­ line en nombreuses copies homologues : les ARN messagers.

Ces ARN sont dépourvus d'introns.

L' ARN messager de l'insuline se distingue plus aisément dans l'ensemble du matériel cellulaire.

Il est extrait après éclatement des cellules pancréati­ ques et après ultracentrifugation dans des tubes à essais du cytoplasme cellulaire.

Il peut être ensuite purifié et isolé.

En solution dans un tube à essai, les molécules de cet ARN messager sont converties en fils d'ADN simple brin grâce à une enzyme, extraite et purifiée de certains virus, la transcriptase réserve.

Puis cet ADN simple brin est converti en ADN double brin sous l'effet d'une enzyme, l'ADN riloly­ mèrase, obtenue et purifiée à partir d'autre micro­ organismes.

Le gène de structure à greffer est ainsi obtenu .

La greffe génétique ayant pris une importance considérable depuis l'extansion soudaine des techniques du génie génétique, nous avons voulu ici présenter un dossier le plus complet sur ces techniques.

Pour cette raison, il nous a été impos­ sible de présenter en une seule fois le texte concer­ nant le génie génétique dont nous ferons paraître la suite au n• 4 d'octobre 1981 sur les thèmes :la greffe du gène sur un vecteur; incorporation du vec­ teur génétiquement recombiné; identification des clones greffés.

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(*) 1,75 rn d'ADN est pelotonné dans les chro­ mosomes d'une cellule humaine.

Oui .

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