Histoire de la biogénétique, quelles études, concepts de base

La Biogénétique C'est le domaine d'étude combiné de la biologie et de la génétique. Cela implique l'étude de tout phénomène qui affecte les êtres vivants, analysés des deux points de vue, et la façon de traiter ce phénomène.

Le terme biogénétique a également été utilisé pour définir la modification des êtres vivants de certains organismes "blancs". La branche des connaissances qui se concentre, englobe ou permet aux extrémités associées aux deux définitions précédentes soit également connue sous le nom de génie génétique.

Agrobacterium swimfaciens la bactérie du sol permet à tout gène cloné à toute plante que nous voulons modifier. C'est la principale voie d'amélioration des plantes par la technologie d'ADN recombinant. Ces morceaux de feuilles modifiés par les bactéries permettra de régénérer une plante transgénique complète, normale et améliorée.(Source: SEB951 AT.wikipedia / cc by-sa (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /) via Wikimedia Commons)

Cependant, dans le monde de la science, l'utilisation du mot biogénétique (a) comme adjectif que celle de la biogénétique car le nom d'une science distincte est plus répandu. Très probablement, voulant utiliser un tel nom (biogénétique), le génie génétique est vraiment mentionné.

Au contraire, l'adjectif biogénétique (a) se réfère, plutôt, à tout ce qui concerne le biogenèse (Origine biologique) d'une molécule, structure, tissu, organe ou entité biologique.

Le génie génétique rassemble l'ensemble des méthodes, des stratégies, des techniques et des applications pratiques nécessaires pour modifier un vivant étant intentionnellement et planifié.

Obéit donc la connaissance biologique de l'individu blanc de la modification (celui qui veut modifier) ​​et le besoin perçu d'un tel changement. C'est-à-dire que c'est la science dédiée à l'étude de la façon de changer les gènes et les génomes des individus.

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Histoire

La domestication des espèces, les croisements de recherche (comme le début de Mendel) et l'amélioration des légumes par traversée conventionnelle ne sont pas une biogénétique, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas des cas de génie génétique. On utilise une sélection artificielle et une fécondation contrôlée pour obtenir quelque chose sans savoir comment ni pourquoi.

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La biogénétique, en revanche, est née lorsque nous avons pu prendre un ADN spécifique d'un organisme, le cloner et l'exprimer et / ou l'exprimer dans un autre. En d'autres termes, la biogénétique est née grâce à la technologie d'ADN recombinant au début des années 1970 (1970).

L'activité qui définit cette branche de la connaissance est celle du "clone moléculaire". Une fois que nous avons des enzymes de restriction (ciseaux moléculaires) et des ligues d'ADN (caoutchouc de pâte), nous pourrions couper et frapper à la commodité.

La découverte de la structure de l'ADN a été l'une des conclusions les plus importantes du XXe siècle

C'est ainsi que nous pourrions reconstruire de Novo une molécule d'ADN autonome (qui ne peut être reproduite que dans une cellule), comme un plasmide. Ensuite, nous avons pu couper un gène spécifique d'humains de fonction connue et l'avoir frappé dans un plasmide d'expression.

Lors de l'introduction dans une bactérie, nous avons ensuite été capables de produire des protéines humaines dans les bactéries pour notre utilisation et notre consommation. Ainsi, par exemple, comme nous avons produit une insuline humaine recombinante.

Nous pouvons actuellement faire du génie génétique (biogénétique) non seulement de bactéries, mais aussi de champignons, de plantes et d'animaux: ce sont les "organismes génétiquement modifiés" (OGM).

Dans ce groupe d'organismes, nous avons les transgéniques ainsi appelés, qui ne sont pas d'autres que OGM qui ont été modifiés par l'intégration des gènes d'autres espèces.

Ce qui étudie la biogénétique? Applications

Modification du gène

Biogénétique étudie comment changer le gène ou les génomes des organismes blancs de la manipulation génétique. D'un autre côté, la biogénétique peut aborder tout processus biologique et déterminer comment la modification d'un organisme peut conduire à la résolution de problèmes.

Par exemple, grâce aux techniques utilisées par la biogénétique, le chercheur peut spécifier la fonction d'un gène ou d'un groupe de gènes. Il peut également produire une certaine biomolécule dans un autre organisme, ou même une voie de biochimie particulière complexe.

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Amélioration des organismes

Grâce à la biogénétique, les organismes peuvent être améliorés afin qu'ils puissent résister à l'attaque des agents pathogènes et des maladies qui provoquent.

Vous pouvez également modifier les organismes vivants afin qu'ils puissent faire face au stress environnemental causé par une carence en eau, une pollution du sol, etc. Certaines plantes se sont améliorées par la biogénétique pour les rendre résistantes aux ravageurs, et certains animaux aussi, pour les faire pousser plus rapidement.

Les bactéries recombinantes peuvent produire une grande variété de composés utiles différents dans les industries alimentaires et de la consommation pharmaceutique et de la santé animale, entre autres, entre autres.

Correction des mutations

Enfin, avec les techniques de montage du génome actuelles, nous avons la capacité de corriger les mutations et donc d'empêcher le développement de maladies de base génétique, d'augmenter l'expression d'un gène et de modifier les génotypes (et donc, les phénotypes).

Concepts de base en biogénétique

Clone moléculaire

Le clone moléculaire est la propagation de masse d'une région distinctive d'ADN isolé de son environnement génomique. Ce fragment est cloné (attaché) dans un vecteur de clonage et / ou d'expression.

Pour y parvenir, des enzymes de restriction sont utilisées qui coupées avec des nucléotides et des ligues qui unissent les ADN que l'on veut coller.

Dans presque tous les cas, les étapes de base du clone moléculaire sont réalisées dans des bactéries. Dans ceux-ci, l'ADN cloné se propage et la molécule d'ADN recombinante est produite, qui peut ensuite être transférée à d'autres organismes plus complexes. En biogénétique, vous pouvez également utiliser des virus tels que des véhicules à différentes fins.

Amplification PCR

Une avancée importante dans la production en masse de molécules d'ADN spécifiques a été celle de la mise en œuvre de l'amplification par la réaction en chaîne par polymérase (PCR, anglais Réaction en chaîne par polymérase).

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Ceci est une technique massive de synthèse d'ADN In vitro. Ici, en utilisant un thermocyctor, une petite molécule d'ADN, disons comme un gène nucléotidique de 1 500, permet d'en produire 235 exemplaires en très peu d'heures.

Thermocyler: la machine simple qui permet à tout ADN d'être amplifié en très peu d'heures (source: Samsara, via Wikimedia Commons)

Un thermocycleur permet de réaliser des boucles automatisées des trois températures cruciales dans tout protocole d'amplification d'ADN par PCR. Ce sont ceux de:

• dénaturation (ouverture d'ADN)
• sonne (réunion du gène blanc) et
• Synthèse (polymérisation)

L'amplification de l'ADN par PCR est une technique biogénétique indispensable dans tous les domaines de la biologie et de la médecine modernes.

Séquençage et édition

Le séquençage de l'ADN rassemble un large ensemble de techniques qui nous permettent de savoir avec une certaine précision l'ordre dans lequel les nucléotides se trouvent dans une molécule d'ADN particulière. Cela nous permet de "lire" les informations telles que codifiées dans notre génome.

Enfin, des méthodes d'édition d'ADN ont été mises en pratique qui permettent au «texte biologique» de la molécule d'héritage.

De cette façon, nous sommes non seulement en mesure de «lire» l'ADN à travers le séquençage des gènes et des génomes, mais nous pouvons corriger le texte, ou le modifier pour raconter une autre histoire.

Autrement dit, grâce à la biogénétique (plus de génie génétique plus approprié), nous pouvons cloner les gènes, les augmenter par amplification par PCR, les lire par séquençage et changer le texte par édition.

Les références

1. Alberts B et al. (2017) Molecular Biology of the Cell, 6e édition. Garland Science, New York City. 1464 pp.
2. Green Mr, Sambrook J (2012) Clonage moléculaire: laboratoire manuel, Quatrième édition. Ensemble de trois volumes. Cold Spring Harbor, USA. 2028 pp.
3. Pepper MS (2019) Édition spéciale du SAMJ consacré à la thérapie cellulaire et génique. S Afr Med J. 109 (8b): 12719.
4. Salsman J, Dellaire G (2017) La modification du génome de précision dans le CRISPR était. Biochim Cell Biol. 95 (2): 187-201.
5. Singh RR (2020) Séchage de nouvelle génération dans la détection élevée des mutations dans les tumeurs: défis, avancées et applications. J Mol Diagnostic. S1525-1578 (20) 30330-5.