Les plasmides sont de petites molécules d'ADN circulaires trouvées dans les bactéries et certains autres micro-organismes. Ils existent indépendamment du chromosome bactérien et peuvent se répliquer de manière autonome, ce qui signifie qu'ils peuvent faire des copies d'eux-mêmes. Cette caractéristique unique fait des outils idéaux des plasmides pour le génie génétique.
Voici comment fonctionnent les plasmides et comment ils sont utilisés pour créer des organismes transgéniques:
1. Structure du plasmide:
- Les plasmides contiennent généralement des gènes qui offrent aux bactéries des avantages, tels que la résistance aux antibiotiques.
- Ils ont des séquences spécifiques appelées Origine de la réplication (ORI) qui leur permettent de se reproduire indépendamment.
- Ils ont également des sites d'enzyme de restriction , qui sont des séquences d'ADN spécifiques qui peuvent être coupées par des enzymes de restriction.
2. Insertion des gènes dans le plasmide:
- Le gène d'intérêt (celui que nous voulons introduire dans un autre organisme) est d'abord isolé de sa source d'origine.
- La même enzyme de restriction est utilisée pour couper à la fois le plasmide et le gène d'intérêt, créant des extrémités collantes correspondantes.
- Le gène est ensuite inséré dans le plasmide, créant un plasmide recombinant .
- Le plasmide et le gène sont ensuite réunis à l'aide d'une enzyme appelée ADN ligase .
3. Présentation du plasmide dans l'organisme:
- Le plasmide recombinant est ensuite introduit dans l'organisme hôte, généralement une bactérie.
- Ce processus est appelé transformation , où les bactéries prennent le plasmide.
- Une fois à l'intérieur de l'hôte, le plasmide reproduit et exprime le gène inséré, produisant la protéine ou le trait souhaité.
4. Création d'organismes transgéniques:
- L'organisme transgénique est maintenant créé en introduisant le gène modifié dans l'organisme cible.
- Cela peut être fait en utilisant différentes méthodes:
- Injection directe: Le plasmide recombinant est directement injecté dans l'œuf ou l'embryon fécondé.
- vecteurs viraux: Le plasmide recombinant est emballé dans un virus, qui infecte ensuite les cellules cibles.
- Gene Gun: Le plasmide est recouvert de particules d'or et tiré dans les cellules.
Exemples d'organismes transgéniques créés à l'aide de plasmides:
- cultures génétiquement modifiées: Conçu pour être résistant aux parasites, aux herbicides ou à une valeur nutritionnelle améliorée.
- Production d'insuline: Les bactéries sont conçues pour produire de l'insuline humaine à l'aide de plasmides recombinants.
- Thérapie génique: Les plasmides recombinants fournissent des gènes thérapeutiques pour traiter les maladies génétiques.
Avantages de l'utilisation des plasmides:
- facile à manipuler: Les plasmides sont relativement petits et leur séquence d'ADN est bien caractérisée, ce qui les rend faciles à modifier.
- auto-reproduction: Les plasmides peuvent se reproduire indépendamment, garantissant un nombre élevé de copies du gène inséré.
- polyvalent: Les plasmides peuvent être utilisés pour exprimer une large gamme de gènes dans divers organismes.
En conclusion, les plasmides sont des outils inestimables pour le génie génétique, permettant aux scientifiques de créer des organismes transgéniques avec des traits souhaités. Leur capacité à se reproduire indépendamment et à transporter des gènes étrangers les rend essentiels à un large éventail d'applications en biotechnologie et en médecine.
