amplification de l'adn

Amplification de l'ADN : amplification en chaîne par la
polymérase

 Souvent, la quantité des échantillons d'ADN est trop petite pour qu'on puisse les utiliser.
Heureusement, on peut avoir recours à une technique inventée dans les années 1980,
l'amplification en chaîne par la polymérase (ACP) pour « amplifier » les quantités d'ADN de
ces échantillons.
La machine d'ACP n'est en fait rien de plus qu'un dispositif très précis de chauffage et de
refroidissement. La machine comporte de petites fentes où sont insérés de petits tubes contenant
l'échantillon d'ADN et d'autres ingrédients nécessaires à la réaction. Ces ingrédients
supplémentaires englobent une bonne quantité de nucléotides (A, T, C et G), de courtes
molécules d'ADN monocaténaire appelées amorces et un enzyme appelé polymérase Thermus
aquaticus (polymérase Taq, en abrégé). La polymérase Taq est dérivée de bactéries qui vivent
dans des sources chaudes et comptent parmi les rares enzymes capables de fonctionner à de très
hautes températures.

Le cycle commence lorsque la machine chauffe le
tube à une température d'environ 90-95 °C, ce qui
entraîne la séparation de chaque molécule d'ADN
bicaténaire de l'échantillon d'origine en deux
brins.
(Souvenez-vous que les liaisons hydrogènes qui
relient deux brins complémentaires d'une double
hélice d'ADN sont bien plus faibles que les
liaisons covalentes qui relient les nucléotides
formant chaque chaîne. Le chauffage provoque la
rupture des liaisons hydrogènes, qui déroulent et
séparent les deux brins, tandis que les liaisons
covalentes ne sont pas touchées.)
Ensuite, on abaisse la température légèrement, ce
qui permet aux amorces d'ADN de se lier aux
brins séparés. Les amorces se lient, car elles sont
complémentaires de certaines séquences de
chaque brin d'ADN qui « flanquent » l'ADN à
répliquer au milieu. Une fois que les amorces se
sont attachées aux brins, la polymérase Taq se
synthétise, en utilisant les nucléotides flottant
dans le tube, un brin complémentaire pour chaque

brin monocaténaire d'origine. Cette réaction
boucle le premier cycle, et double la quantité
d'ADN présente dans le tube.
Au cours du cycle suivant, la machine d'ACP
chauffe et refroidit comme auparavant, ce qui
entraîne la séparation des nouvelles molécules
d'ADN bicaténaire, et la synthèse des nouveaux
brins complémentaires par la polymérase Taq.

Chaque fois qu'un cycle est complété, la quantité de copies de la séquence d'ADN désirée
(située entre les deux amorces) est, en théorie, multipliée par deux. Après une trentaine de
cycles (qui durent généralement environ trois heures), on disposera de suffisamment de copies de
cette séquence d'ADN pour l'application d'autres techniques biotechnologiques.