Chromosome bactérien artificiel

Définition

Un chromosome bactérien artificiel (CBA) est une construction d'ADN, sur la base d'un plasmide fonctionnelle ou facteur F, utilisé pour la transformation et le clonage bactérien dans des bactéries, en général E. coli. Les plasmides-F jouent un rôle crucial car ils contiennent des gènes de partition qui favorisent la répartition même des plasmides après la division de la cellule bactérienne. D'habitude, la taille d'insertion d'un chromosome bactérien artificiel est de 150–350 kbp. Un vecteur semblable de clonage appelé PAC (chromosome artificiel P1 dérivé) a également été produit à partir du plasmide bactérien P1.

Un chromosome artificiel bactérien est une molécule d'ADN modifiée utilisée pour cloner des séquences d'ADN dans des cellules bactériennes (ex. : Escherichia coli). Les CBA sont fréquemment utilisés pour le séquençage de l'ADN. Des segments d'ADN d'un organisme, de 100 000 à environ 300 000 paires de bases, peuvent être insérés dans les CBA. Ces derniers, contenant l'ADN inséré, sont ensuite internalisés par les cellules bactériennes. Au fur et à mesure de leur croissance et de leur division, les bactéries amplifient l'ADN du CBA, qui peut alors être isolé et utilisé pour le séquençage de l'ADN. Il existe une tendance à l'enrichissement des gènes bactériens sur le brin directeur afin d'éviter les collisions frontales entre les mécanismes de transcription et de réplication de l'ADN.

Explications

Les chromosomes bactériens artificiels sont souvent utilisés pour le séquençage du génome d'organismes dans des projets de génomique, par exemple le projet du génome humain. Un court morceau de l'organisme de l'ADN est amplifié comme un insert dans un CBA, puis séquencé. Enfin, les parties séquencées sont réarrangés in silico, résultant dans la séquence génomique de l'organisme.

Avec les maladies infectieuses, les génomes de plusieurs grands virus à ADN et des virus à ARN ont été clonés comme l'alcoolémie. Ces constructions sont appelées "clones infectieux", comme la transfection de la construction d'un CBA dans des cellules hôtes est suffisante pour déclencher l'infection virale. La propriété contagieuse de ces taux d'alcoolémie a fait l'étude de nombreux virus tels que le virus de l'herpès, les poxvirus et coronavirus plus accessibles. Les études moléculaires de ces virus peuvent maintenant être obtenues en utilisant des approches génétiques pour faire muter le CBA qui se trouve dans les bactéries. Ces approches génétiques reposent soit sur des vecteurs de ciblage linéaires ou circulaires pour réaliser la recombinaison homologue.

Dans le cadre d'une maladie héréditaire, les CBA sont actuellement utilisés dans une large mesure à la modélisation des maladies génétiques, souvent aux côtés de souris transgéniques. Les chromosomes bactériens artificiels ont été utiles dans ce domaine car les gènes complexes peuvent avoir plusieurs séquences régulatrices en amont de la séquence codante, y compris les divers promoteurs qui régiront le niveau d'expression d'un gène.

Les CBA ont été utilisés avec un certain succès sur des souris lors de l'étude des maladies neurologiques comme la maladie d'Alzheimer ou comme dans le cas de l'aneuploïdie associée avec le syndrome de Down. Il y a également eu des cas où ils ont été utilisés pour étudier les spécificités d'oncogènes associés aux cancers. Ils sont transférés à ces modèles de maladies génétiques par électroporation / transformation, la transfection avec un virus ou une micro-injection appropriée.

Les CBA peuvent également être utilisés pour détecter des gènes ou de grandes séquences d'intérêt et ensuite utilisés pour mapper le chromosome humain à l'aide de tableaux d'alcoolémie. Les CBA sont préférés pour ce genre d'études génétiques parce qu'ils accueillent des séquences sans grand risque de réarrangement, et sont donc plus stables que d'autres types de vecteurs de clonage.

En rapport avec "chromosome bactérien artificiel"

• cellule bactérienne

  

  La cellule bactérienne est une cellule procaryote d'une bactérie, sans noyau et sans organites liés à la membrane.

• plasmide

  

  Un plasmide se présente sous forme de courts fragments d'acide nucléique capables de se multiplier indépendamment des chromosomes de la cellule...

• transgenèse animale

  

  La transgenèse animale est l'introduction d'un ADN étranger dans un génome, de sorte qu'il reste héréditaire et affecte toutes les cellules des organismes...

• YAC

  

  En génétique, YAC (acronyme anglais de Yeast Artificial Chromosome) est un chromosome artificiel créé dans une cellule de levure qui comporte un fragment d'ADN...