1. Transformation:
* Mécanisme: Il s'agit d'un processus naturel où les bactéries peuvent prendre l'ADN nu de leur environnement.
* Procédure:
* Les bactéries sont traitées avec un produit chimique (comme le chlorure de calcium) ou un bref choc électrique (électroporation) pour rendre leurs parois cellulaires plus perméables.
* Le gène souhaité (souvent cloné dans un plasmide) est ensuite ajouté aux bactéries.
* Certaines bactéries prennent l'ADN, l'incorporant dans leur propre génome ou le maintenant comme un plasmide séparé.
* Avantages: Simple et relativement peu coûteux.
* Inconvénients: Toutes les bactéries ne sont pas naturellement compétentes (capables de prendre l'ADN).
2. Transduction:
* Mécanisme: Un bactériophage (un virus qui infecte les bactéries) agit comme un vecteur, transportant l'ADN bactérien d'une cellule à l'autre.
* Procédure:
* Le phage infecte une bactérie donneuse, ramassant des fragments de l'ADN du donneur.
* Le phage infecte ensuite une bactérie receveuse, transférant l'ADN acquis.
* Avantages: Très efficace pour transférer des gènes spécifiques.
* Inconvénients: Nécessite des phages spécialisés pour chaque espèce bactérienne.
3. Conjugaison:
* Mécanisme: Transfert direct de l'ADN d'une bactérie à une autre via une connexion physique (pilus).
* Procédure:
* Les bactéries donneuses possèdent un facteur de fertilité (facteur F) qui leur permet de former un pilus, se connectant avec les bactéries bénéficiaires.
* Le facteur F peut être incorporé dans le chromosome bactérien, permettant le transfert de gènes chromosomiques.
* Avantages: Permet le transfert de gros fragments d'ADN.
* Inconvénients: Nécessite un équipement et des techniques spécialisés.
4. Méthodes de transformation artificielle:
* électroporation: Une brève impulsion électrique crée des pores dans la membrane cellulaire, permettant à l'ADN d'entrer.
* Microinjection: L'ADN est directement injecté dans la cellule bactérienne à l'aide d'une aiguille fine.
* Livraison médiée par les liposomes: L'ADN est encapsulé dans les liposomes (vésicules lipidiques) qui fusionnent avec la membrane cellulaire bactérienne, fournissant l'ADN à l'intérieur.
Considérations importantes:
* Sélection vectorielle: Le choix du vecteur approprié (plasmide, phage ou autre) dépend de la taille du gène, des bactéries hôtes et du résultat souhaité.
* Marqueurs de sélection: Les gènes qui fournissent une résistance aux antibiotiques ou à d'autres traits sélectionnables sont souvent incorporés dans des vecteurs pour distinguer les bactéries transformées de celles non transformées.
* Expression du gène: Après transfert, le gène introduit doit être exprimé dans les bactéries receveuses. Cela nécessite souvent que les éléments réglementaires (promoteurs, terminateurs) soient présents dans le vecteur.
Ces méthodes de technologie ADN sont des outils cruciaux pour le génie génétique, la recherche et la biotechnologie. Ils nous permettent de comprendre les fonctions bactériennes, de développer de nouveaux médicaments et même de créer des organismes avec des traits souhaitables.
