Expression génétiqueL'expression des gènes, encore appelée expression génique ou expression génétique, désigne l'ensemble des processus biochimiques par lesquels l'information héréditaire stockée dans un gène est lue pour aboutir à la fabrication de molécules qui auront un rôle actif dans le fonctionnement cellulaire, comme les protéines ou les ARN. Même si toutes les cellules d'un organisme partagent le même génome, certains gènes ne sont exprimés que dans certaines cellules, à certaines périodes de la vie de l'organisme ou sous certaines conditions.
Régulation de l'expression des gènesLa régulation de l'expression des gènes désigne l'ensemble de mécanismes mis en œuvre pour passer de l'information génétique incluse dans une séquence d'ADN à un produit de gène fonctionnel (ARN ou protéine). Elle a pour effet de moduler, d'augmenter ou de diminuer la quantité des produits de l'expression des gènes (ARN, protéines). Toutes les étapes allant de la séquence d'ADN au produit final peuvent être régulées, que ce soit la transcription, la maturation des ARNm, la traduction des ARNm ou la stabilité des ARNm et protéines.
ClonageLe clonage désigne principalement deux processus. C'est d'une part la multiplication naturelle ou artificielle à l'identique d'un être vivant, c'est-à-dire avec conservation exacte du même génome pour tous les descendants (les clones). C'est donc un synonyme de certaines formes de multiplication asexuée telles que le bouturage. C'est d'autre part la multiplication provoquée d'un fragment d'ADN par l'intermédiaire d'un micro-organisme.
Molecular cloningMolecular cloning is a set of experimental methods in molecular biology that are used to assemble recombinant DNA molecules and to direct their replication within host organisms. The use of the word cloning refers to the fact that the method involves the replication of one molecule to produce a population of cells with identical DNA molecules. Molecular cloning generally uses DNA sequences from two different organisms: the species that is the source of the DNA to be cloned, and the species that will serve as the living host for replication of the recombinant DNA.
TransgèneUn transgène est la séquence isolée d'un gène, transférée d'un organisme à un autre, lors de la mise en œuvre de la transgenèse. Cette modification peut altérer le comportement génétique de l'organisme (p. ex. production d'une nouvelle protéine). En agronomie, on parle de gène d’intérêt permettant de faire exprimer à un organisme un caractère choisi ; par exemple, on peut chercher à rendre une plante résistante à un antibiotique ou à augmenter sa teneur en vitamines.
Clonage humainthumb|Illustration représentant deux êtres humains de patrimoine génétique identique. Le 'clonage humain' consiste en la création d'un être humain ou de cellules embryonnaires humaines à partir de la totalité du matériel génétique d'un humain déjà conçu. On pourrait comparer ce concept à une gémellité retardée, et obtenue à la suite d'une décision. Le clonage a donné l'espoir d'ouvrir un large éventail de possibilités médicales, telles par exemple que le remplacement d'un organe vital endommagé par un clone de celui-ci ou sa régénération par des cellules souches issues de l'embryon.
TransfectionOn appelle transfection le processus de transfert de gènes, c'est-à-dire l'introduction de matériel génétique exogène dans des cellules eucaryotes, n’utilisant pas comme vecteur un virus, par opposition à la transduction. À noter que le terme « transfection » est assez analogue au processus de transformation bactérien, mais ce terme n'a pas été appliqué aux cellules animales, du fait de son association à un phénotype altéré et une croissance anarchique (en clair, d'un stade précancéreux).
Gene expression profilingIn the field of molecular biology, gene expression profiling is the measurement of the activity (the expression) of thousands of genes at once, to create a global picture of cellular function. These profiles can, for example, distinguish between cells that are actively dividing, or show how the cells react to a particular treatment. Many experiments of this sort measure an entire genome simultaneously, that is, every gene present in a particular cell. Several transcriptomics technologies can be used to generate the necessary data to analyse.
Cellule CHOvignette|Cellules CHO vues au microscope à contraste de phase. Les cellules CHO sont une lignée cellulaire issue d'ovaires de hamster de Chine (Cricetulus griseus) couramment utilisée en recherche dans le domaine médical, en biotechnologie et par l'industrie pharmaceutique pour la production de protéines thérapeutiques. Elles ont été introduites dans les années 1960, à partir d'une lignée isolée en 1957, comme culture cellulaire monocouche nécessitant l'adjonction de proline dans leur milieu de culture.
Plasmidevignette|Schéma représentant une bactérie contenant des plasmides. En microbiologie et en biologie moléculaire, un plasmide est une molécule d'ADN distincte de l'ADN chromosomique, capable de réplication autonome et non essentielle à la survie de la cellule. Les plasmides sont bicaténaires (constitués de deux brins complémentaires) et généralement circulaires. On les trouve presque exclusivement dans les bactéries et parfois dans d'autres micro-organismes comme le plasmide 2Mu que l'on trouve dans la levure Saccharomyces cerevisiae (levure de boulangerie), un eucaryote unicellulaire.
Gène rapporteurvignette|En rouge, le gène d'intérêt étudié ; en vert le gène rapporteur. Un gène rapporteur est un gène dont le produit (protéine) possède une caractéristique lui permettant d'être observé en laboratoire (fluorescence, activité enzymatique détectable). Les gènes rapporteurs sont utilisés pour permettre de visualiser ou mesurer l'expression d'un gène d'intérêt, pour cela le gène rapporteur peut être fusionné au gène étudié, ou mis sous le contrôle du promoteur de ce dernier.
BiolistiqueLa biolistique est une méthode de transfert direct de gène dans une cellule, afin de créer des organismes transgéniques. C'est la méthode de transfert direct la plus utilisée pour transformer des cellules végétales. Elle consiste à propulser le gène d'intérêt dans les cellules à l'aide d'un canon à ADN, ce qui modifiera l'ADN des cellules. Le terme biolistique dérive d'un jeu de mots avec le mot balistique et le mot biologie. On utilise des microbilles de métal enrobées d’ADN (billes d’or ou de tungstène d'un micromètre de diamètre).
Expression vectorAn expression vector, otherwise known as an expression construct, is usually a plasmid or virus designed for gene expression in cells. The vector is used to introduce a specific gene into a target cell, and can commandeer the cell's mechanism for protein synthesis to produce the protein encoded by the gene. Expression vectors are the basic tools in biotechnology for the production of proteins. The vector is engineered to contain regulatory sequences that act as enhancer and promoter regions and lead to efficient transcription of the gene carried on the expression vector.
Cloning vectorA cloning vector is a small piece of DNA that can be stably maintained in an organism, and into which a foreign DNA fragment can be inserted for cloning purposes. The cloning vector may be DNA taken from a virus, the cell of a higher organism, or it may be the plasmid of a bacterium. The vector contains features that allow for the convenient insertion of a DNA fragment into the vector or its removal from the vector, for example through the presence of restriction sites.
Ethics of cloningIn bioethics, the ethics of cloning refers to a variety of ethical positions regarding the practice and possibilities of cloning, especially human cloning. While many of these views are religious in origin, some of the questions raised by cloning are faced by secular perspectives as well. Perspectives on human cloning are theoretical, as human therapeutic and reproductive cloning are not commercially used; animals are currently cloned in laboratories and in livestock production.
Colonie clonalevignette|droite|Pando, une colonie de peupliers faux-tremble (Populus tremuloides) au Fishlake National Forest dans l'Utah. Une colonie clonale, appelée aussi genet ou génet (pour génétiquement identique), est un ensemble d'individus (plantes, champignons, bactéries ou animaux tels que les coraux) provenant de la multiplication végétative du même ancêtre et par là génétiquement identiques et rassemblés dans un même lieu à l'instar d'une colonie humaine réunie dans un territoire lointain.
Polylinkervignette|428x428px|Un pUC19 vecteur de clonage montrant le site de clonage multiple de séquence avec l'enzyme de restriction des sites. Un site de clonage multiple (MCS ou SCM), également appelé un polylinker, est un court segment de l'ADN , qui contient de nombreux (jusqu'à ~20) sites de restriction - une caractéristique standard de l'ingénierie des plasmides. Les sites de restriction au sein d'un SCM sont généralement uniques, c'est-à-dire qu'ils ne sont présents qu'une fois à l'intérieur d'un plasmide.
Vecteur viralLes vecteurs viraux sont des outils couramment utilisés en biologie moléculaire pour délivrer un gène d’intérêt à l'intérieur de cellules. Ce procédé peut être utilisé sur un organisme vivant () ou sur des cellules maintenues en culture (). L'évolution a permis aux virus de développer des mécanismes spécifiques et particulièrement efficaces pour incorporer leur génome à l'intérieur des cellules qu'ils infectent. Ce mécanisme d'incorporation de matériel génétique (ADN ou ARN) s'appelle la transduction.
Biais d'usage du codeLe biais d'usage du code (RSCU, pour Relative Synonymous Codon Usage en anglais) désigne l'utilisation préférentielle d'un des triplets de nucléotides ou codons possibles pour coder un acide aminé. En effet, il existe en général plusieurs combinaisons de trois nucléotides codant le même acide-aminé (sauf pour la méthionine et le tryptophane), appelés codons synonymes, mais certaines de ces combinaisons sont en général utilisées préférentiellement par la cellule.
Immunoprécipitation de chromatineL'immunoprécipitation de la chromatine est une méthode qui permet de déterminer les sites de liaison de l'ADN sur le génome pour une protéine particulière et donne accès à une représentation des interactions protéine–ADN qui ont lieu dans le noyau de la cellule vivante ou dans les tissus. La mise en œuvre in vivo de cette méthode est bien différente de celles qui sont généralement utilisées. Le principe à la base de ce procédé est que les protéines qui se lient à l'ADN (y compris les facteurs de transcription et les histones) peuvent être réticulées avec l'ADN auquel elles sont liées.
