Électroporation
Définition
Une électroporation est une technique d'introduction d'ADN dans les cellules grâce à l'augmentation de la perméabilité membranaire par un courant électrique. L'introduction d'ADN dans les bactéries par transformation est une étape essentielle dans la construction de souches recombinantes.
Une électroporation :
Le schéma de principe d'une électroporation.
Explications
L'électroporation est une méthode de transfection physique qui utilise une impulsion électrique pour créer des pores temporaires dans les membranes cellulaires à travers lesquels des substances comme les acides nucléiques peuvent passer dans les cellules.
Récemment, l'électroporation, ou électroperméabilisation, dans laquelle une brève décharge électrique à haute tension est utilisée pour rendre les cellules perméables à l'ADN, a révolutionné la transformation des bactéries. L'administration de gènes en tant qu'outil prometteur et valide a été utilisée pour traiter de nombreuses maladies graves que les thérapies médicamenteuses conventionnelles ne peuvent pas guérir. En raison des progrès de la technologie physique et de la nanotechnologie, des méthodes avancées d'administration de gènes physiques telles que l'électroporation, la magnétoporation, la sonoporation et l'optoporation ont été largement développées.
Avantages de la technique
L'électroporation présente plusieurs avantages : polyvalence (fonctionne avec n'importe quel type de cellule), efficacité, très faibles besoins en ADN et capacité à fonctionner dans les organismes vivants. Les inconvénients comprennent les dommages potentiels aux cellules et le transport non spécifique de molécules dans et hors de la cellule.
L'électroporation est moins lourde que la transformation chimique et donne généralement des rendements de transformation plus élevés (mesurés en colonies formées par microgramme d'ADN). Vous ne pouvez pas augmenter le volume d'ADN avec l'électroporation en raison du risque d'ajouter trop de sel à la solution.
Par microinjections
L'électroporation par micro-injections permet la transfection transitoire et stable de tout type de cellule. Cette méthode est simple et fiable, mais elle nécessite un nombre élevé de cellules en raison des taux élevés de mort cellulaire au cours de la procédure. Par conséquent, l'électroporation ne convient pas aux types de cellules sensibles et difficiles à cultiver, tels que les cellules primaires. De plus, un dispositif d'électroporation spécial et coûteux est nécessaire.
Principe :
Lors de l'électroporation, un mélange de cellules et du nucléotide d'intérêt est exposé à un champ électrique intense. Cela conduit à une déstabilisation transitoire de la membrane cellulaire, la rendant perméable aux nucléotides présents dans la solution environnante. La membrane cellulaire est temporairement perméabilisée par une courte impulsion électrique, permettant aux nucléotides présents dans la solution environnante de pénétrer dans le cytoplasme. Après suppression du champ électrique, la membrane cellulaire se stabilise, enfermant les nucléotides dans le cytoplasme, où ils sont exprimés.
Origine et histoire
Un champ électrique d'outil physique commun pour changer la perméabilité de la membrane cellulaire est appelé électroporation. Il a été mentionné pour la première fois en 1982 par Neumann qui a utilisé l'électroporation pour transfecter des cellules de souris. La perméabilité de la membrane cellulaire a une forte corrélation avec l'intensité du champ électrique externe.
Selon la durée d'exposition et l'intensité du champ électrique, le processus d'électroporation est divisé en quatre phases continues comprenant respectivement aucune poration détectable, une poration réversible, une poration irréversible non thermique et une poration thermique irréversible respectivement. La thérapie génique est réalisée dans la phase de poration réversible. Une cellule vivante est exposée dans le champ électrique d'impulsion externe.
Lorsque l'intensité du champ électrique externe dépasse la tension de seuil, le pore transitoire se forme dans la membrane cellulaire et les acides nucléiques exogènes sont délivrés dans la cellule. Ensuite, le re-scellement de la membrane cellulaire survient sur une plage de minutes après que la force du champ externe soit tombée au seuil voulu.
Synonymes, antonymes
1 synonyme (sens proche) de "électroporation" :
- électroperméabilisation
0 antonyme (sens contraire).
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