L’acide désoxyribonucléique (ADN)

C’est le support de l’information génétique Il est constitué de deux chaînes enroulées en double hélice. Les deux brins de l’ADN sont l’assemblage de molécules élémentaires : les nucléotides. Chaque nucléotide comprend un sucre, le désoxyribose, un résidu phosphate et une des 4 bases azotées : puriques = adénine, guanine, les bases pyrimidiques = cytosine, thymine, il existe une complémentarité entre ces bases, ainsi: l’adénine s’apparie avec thymine et cytosine avec guanine.

L’ADN enroulé et associé à des protéines, les histones, forme les chromosomes. Une cellule diploïde, notée 2n, possède des chromosomes associés deux à deux : ce sont les paires de chromosomes homologues. Les cellules reproductrices sont haploïdes, notées n. Elles possèdent un seul exemplaire de chromosomes homologues. Le maïs possède 10 paires de chromosomes différents, soit 20 chromosomes, on note 2n = 20.

La pomme de terre, espèce tétraploïde, possède 12 chromosomes différents présents en quatre exemplaires. La présentation des chromosomes d’une cellule, rangés par taille décroissante, constitue son caryotype.

Un gène est un fragment d’ADN qui correspond à un caractère héréditaire et constitue l’unité d’information génétique. L’ensemble des gènes d’un individu forme le génome. L’expression des caractères qu’ils gouvernent, telle qu’on peut l’observer, constitue le phénotype. L’emplacement occupé par un gène sur le chromosome est le locus.

95% de l’ADN est nucléaire, les 5% restant sont de l’ADN cytoplasmique: 1% dans les mitochondries et 4% dans les chloroplastes, l’ADN cytoplasmique est à transmission maternelle (cytoplasme des ovules).

                   Les enzymes de restriction

Il s’agit d’ enzymes qui reconnaissent des séquences d’ADN qui leur sont spécifiques, les sites de restriction. Elles coupent alors les deux brins de la molécule d’ADN. Les fragments d’ADN obtenus sont appelés fragments de restriction.Ils sont plus facilement utilisables et identifiables qu’une molécule d’ADN entière. Simples d’utilisation, ces enzymes sont utilisées comme des ciseaux biologiques pour réaliser des constructions d’ADN recombiné, ainsi que pour l’analyse de l’ADN.

                   L’électrophorèse

L’action d’une enzyme de restriction génère des fragments de restriction de tailles différentes. L’ADN génomique g énère une population de fragments, l’ADN mitochondrial ou chloroplastique, quelques fragments de taille déterminée. Ceux -ci sont séparés suivant leur taille sur un gel d’électrophorèse.

• Dépôt de l’ADN dans des encoches ou puits aux extrémité du gel.

• Soumission à un champ électrique.

• Migration des molécules d’ADN (charge négative).

• Séparation suivant la taille par les mailles du gel: molécules les plus grandes sont retardées par rapport aux petites

• Visualisation des fragments d’ADN par trempage du gel dans une solution de bromure d’éthidium celle-ci s’intercale entre les bases de l’ADN et a la propriété d’être fluorescente sous UV.

Après la migration, la taille des fragments est estimée par comparaison des distances de migration avec celles de fragments de tailles connues qui servent d’étalon. Par comparaison des profils obtenus dans chaque puits, correspondant chacun à un individu, on peut mettre en évidence des différences entre les individus, c’est-à-dire visualiser le polymorphisme de leur ADN.