Puce ADN qui détecte certains virus

Salut

Aux info, j'ai entendu prler d'une puce adn qui permettrait de détecter la présence de certain virus, j'ai trouvé un article sur http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=7430

Citation :

Des équipes de l'Institut Pasteur et du CNRS sont parvenues à mettre au point (Graphie) un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans...) utilisant la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait des puces à ADN, capable de détecter en 24 heures (L'heure est une unité de mesure la présence d'un virus ou d'une bactérie connus, ou d'un de leurs variants émergents. Alors que naissait en avril 2009 l'épidémie de grippe A(H1N1), les chercheurs ont montré que cette puce permettait la détection et l'identification du nouveau variant à partir des échantillons cliniques. Cet outil pourrait être utilisé à l'avenir en cas d'alertes épidémiques, pour identifier en urgence le ou les agents pathogènes en cause, et ainsi aider les autorités de santé dans la gestion de l'épidémie.

Des chercheurs de l'Institut Pasteur et du CNRS, de l'unité d'Epidémiologie et physiopathologie des virus oncogènes, dirigée par Antoine Gessain, et de la Cellule d'intervention biologique d'urgence, dirigée par Jean-Claude Manuguerra, dans le cadre d'un vaste travail collaboratif au sein de l'Institut Pasteur, ont mis au point une puce à ADN permettant la détection et l'identification d'un virus ou d'une bactérie parmi un très large spectre d'agents infectieux dans des situations cliniques complexes.

Dans le cadre de l'épidémie de grippe A(H1N1), qui a débuté en avril 2009, la technique a pu révéler rapidement – en 24 heures – la présence du variant viral dans les échantillons cliniques. Elle est ainsi capable de couvrir une large diversité génétique virale, d'être très discriminante, même en présence d'un mélange de virus, et de s'affranchir des traditionnelles techniques de séquençage. Cette biopuce a en outre permis de déterminer les espaces géographiques et la période de circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) de plusieurs virus H1N1 saisonniers et d'origine porcine testés, ainsi que l'origine, aviaire ou porcine, des différents segments du virus variant (H1N1).

Une puce à ADN se présente sous la forme d'un support solide, sur lequel sont disposées, selon une organisation spatiale ordonnée, des sondes nucléiques spécifiques. Mises en présence de l'échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est...) à tester, ces sondes, si elles sont complémentaires des acides nucléiques viraux ou bactériens (ADN ou ARN) contenus dans l'échantillon, s'y lient étroitement. Grâce à de puissants moyens d'amplification (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les efforts : mécanique,...) moléculaire et à des outils d'analyse bio-informatique (On regroupe sous le terme de bioinformatique un champ de recherche multi-disciplinaire où travaillent de concert...), le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme...) alors émis permet d'identifier ces acides nucléiques, même présents en faibles quantités.

La biopuce développée par les chercheurs permet ainsi de sonder simultanément une multitude de gènes cibles définis au préalable pour un ou plusieurs agents pathogènes, et ce en une seule étape. Si de tels outils ne sont pas conçus à des fins diagnostiques au niveau individuel, leur utilisation, en permettant d'identifier rapidement l'agent pathogène en cause, pourrait néanmoins, dans le cas de prochains contextes épidémiques, assister les autorités de santé dans la prise de décisions, notamment concernant le traitement des patients.

Le développement de cet outil va être poursuivi avec la réalisation d'une nouvelle génération de puces, dont les capacités d'identification des agents viraux impliqués, aussi bien dans les pathologies humaines qu'animales, vont être accrues

Le Vieux.

Avec toutes les parenthèses cet articles est totalement indigeste!

Steph a écrit:

Avec toutes les parenthèses cet articles est totalement indigeste!

Oh, une pierre (rocher ?) dans mon jardin, moi qui adore les parenthèses...

Salut

Ce que je voudrais savoir c'est comme ça marche cette puce. L'article explique, mais je ne pige pas grand chose à cette explication.

Pas beaucoup plus avec celle-ci tirée de wiki : http://fr.wikipedia.org/wiki/Puce_%C3%A0_ADN

Citation :

Une puce à ADN est un ensemble de molécules d'ADN fixées en rangées ordonnées sur une petite surface qui peut être du verre, du silicium ou du plastique. Cette biotechnologie récente permet d'analyser le niveau d'expression des gènes (transcrits) dans une cellule, un tissu, un organe, un organisme ou encore un mélange complexe, à un moment donné et dans un état donné par rapport à un échantillon de référence.

Les puces à ADN sont aussi appelées puces à gènes, biopuces, ou par les termes anglais « DNA chip, DNA-microarray, biochip ». Les termes français microréseau d'ADN et micromatrice d'ADN sont recommandés par l'Office québécois de la langue française. [1]

Le principe de la puce à ADN repose sur la propriété que possède l'ADN dénaturé de reformer spontanément sa double hélice lorsqu'il est porté face à un brin complémentaire (réaction d'hybridation). Les quatre bases azotées de l'ADN (A, G, C, T) ont en effet la particularité de s'unir deux à deux par des liaisons hydrogènes (A = T et T = A ; G ≡ C et C ≡ G). Si un patient est porteur d'une maladie, les brins extraits de l'ARN d'un patient (et rétrotranscrits en ADN), vont s'hybrider avec les brins d'ADN synthétiques représentatifs de la maladie.[2

Le Vieux

Citation :

Des équipes de l'Institut Pasteur et du CNRS sont parvenues à mettre au point un outil utilisant la technologie des puces à ADN, capable de détecter en 24 heures la présence d'un virus ou d'une bactérie connus, ou d'un de leurs variants émergents. Alors que naissait en avril 2009 l'épidémie de grippe A(H1N1), les chercheurs ont montré que cette puce permettait la détection et l'identification du nouveau variant à partir des échantillons cliniques. Cet outil pourrait être utilisé à l'avenir en cas d'alertes épidémiques, pour identifier en urgence le ou les agents pathogènes en cause, et ainsi aider les autorités de santé dans la gestion de l'épidémie.

Des chercheurs de l'Institut Pasteur et du CNRS, de l'unité d'Epidémiologie et physiopathologie des virus oncogènes, dirigée par Antoine Gessain, et de la Cellule d'intervention biologique d'urgence, dirigée par Jean-Claude Manuguerra, dans le cadre d'un vaste travail collaboratif au sein de l'Institut Pasteur, ont mis au point une puce à ADN permettant la détection et l'identification d'un virus ou d'une bactérie parmi un très large spectre d'agents infectieux dans des situations cliniques complexes.

Dans le cadre de l'épidémie de grippe A(H1N1), qui a débuté en avril 2009, la technique a pu révéler rapidement – en 24 heures – la présence du variant viral dans les échantillons cliniques. Elle est ainsi capable de couvrir une large diversité génétique virale, d'être très discriminante, même en présence d'un mélange de virus, et de s'affranchir des traditionnelles techniques de séquençage. Cette biopuce a en outre permis de déterminer les espaces géographiques et la période de circulation de plusieurs virus H1N1 saisonniers et d'origine porcine testés, ainsi que l'origine, aviaire ou porcine, des différents segments du virus variant (H1N1).

Une puce à ADN se présente sous la forme d'un support solide, sur lequel sont disposées, selon une organisation spatiale ordonnée, des sondes nucléiques spécifiques. Mises en présence de l'échantillon à tester, ces sondes, si elles sont complémentaires des acides nucléiques viraux ou bactériens (ADN ou ARN) contenus dans l'échantillon, s'y lient étroitement. Grâce à de puissants moyens d'amplification moléculaire et à des outils d'analyse bio-informatique, le signal alors émis permet d'identifier ces acides nucléiques, même présents en faibles quantités.

La biopuce développée par les chercheurs permet ainsi de sonder simultanément une multitude de gènes cibles définis au préalable pour un ou plusieurs agents pathogènes, et ce en une seule étape. Si de tels outils ne sont pas conçus à des fins diagnostiques au niveau individuel, leur utilisation, en permettant d'identifier rapidement l'agent pathogène en cause, pourrait néanmoins, dans le cas de prochains contextes épidémiques, assister les autorités de santé dans la prise de décisions, notamment concernant le traitement des patients.

Le développement de cet outil va être poursuivi avec la réalisation d'une nouvelle génération de puces, dont les capacités d'identification des agents viraux impliqués, aussi bien dans les pathologies humaines qu'animales, vont être accrues.


Source: CNRS

Si on est sous ie les contenus des liens apparaissent, c'est un bug de techno science
Pour la puce en elle meme en gors on greffe les recepteur que l'ont veux sur du silicium, plus on ajoute un peu de circuit.
Si une molecule viens se greffer ca entraine un reaction, qui sera analyse par la partie silicium

Le Vieux a écrit:

Salut

Ce que je voudrais savoir c'est comme ça marche cette puce. Le Vieux

Ben, Mathusalem, une puce ne marche pas, elle saute !
À ton âge, tu devrais le savoir...

buck a écrit:

Pour la puce en elle meme en gors on greffe les recepteur que l'ont veux sur du silicium, plus on ajoute un peu de circuit.

Je dirais même plus !
... en gore...

Anthracite a écrit:

Ben, Mathusalem, une puce ne marche pas, elle saute !
À ton âge, tu devrais le savoir...

y a l'autre qui disait que la sagesse n'attend pas le nombre des annees... apparemment la reciproque est vraie

'jib

Ok alors la technologie dont tu parles n'est vraiment pas nouvelle, elle se développe plutôt vers des réactions plus fines genre partern de phosphorylations etc mais je vais t'expliquer le principe de la puce à ADN.
(plus bas)

Explication:

L'ADN est donc composé d'un code de 4 lettres ATCG, A-T et C-G étant complémentaires. L'ADN est également double brin, un brin étant complémentaire à l'autre.

p.ex:
atcgggaattcg
| | | | | | | | | | | |
tagcccttaagc

Et ceci sur des millions de bases (base=lettre), tu comprendras que je simplifie la séquence ici

Sachant cela, on va fabriquer artificiellement une molécule simple brin qui contient une séquence complémentaire à une séquence connue ciblée, par exemple un morceau du génome d'un virus (qui lui est donc unique ou spécifique).
Disons que la séquence du virus que l'on veut rechercher est ATTCCGATC, on va donc fabriquer une molécule simple brin de séquence TAAGGCTAG et on va coller cette molécule sur un petit morceau de silicium (=chip). Ensuite on va prendre l'échantillon à analyser, on va dénaturer l'ADN (dénaturer=ouvrir la molécule double d'ADN pour avoir 2 molécules simple brin), ainsi chaque brin obtenu aura la possibilité de se coller au brin qu'on a synthétisé et collé sur la chip.

SI l'échantillon contient une séquence complémentaire à celle qui est sur le chip, elle va se coller et ensuite il suffit de la détecter.
Si l'échantillon ne contient pas la séquence recherchée, on ne verra rien.

Maintenant tu imagines qu'on ne colle pas une molécule simple brin sur un chip mais 5000 et tu comprendras la puissance de la technique. On peut donc détecter simultanément tout un tas de séquences d'intérêt (dans un seul échantillon, donc).

Maintenant ces chips coutent la peau du c... (plusieurs milliers d'euros pièce) donc il est illusoire d'imaginer utiliser cette technique en routine.

Corollaire:

Sachant que le produit des gènes est l'ARN et que l'ARN contient également 4 bases complémentaires 2 à 2, on peut imaginer la même méthode pour détecter des ARN. Et là ca devient amusant: en détectant les ARN exprimés avant et après un traitement particulier, on peut voir comment le traitement affecte l'EXPRESSION DES GENES!!!
Par exemple l'aspirine affecte une voie de l'inflammation qui s'appelle NF-kB (nuclear factor- kappa B), qui est un facteur de transcription qui va agir sur certains gènes impliqués dans l'inflammation. Si on analysait tes cellules après la prise d'aspirine, il y a fort à parier qu'on verrait une modification du pattern d'expression de ces gènes modulés par NF-kB.

tout ca est bien beau mais...

si je comprends bien, quand il y a une coincidence, le bout qui coincide va se coller sur la puce. la question est: comment on l'enleve apres?? mine de rien, si ca reste colle c'est embetant pour pouvoir reutiliser.

autre chose, imagine que tu recherches:
ATTCCGATC

tu vas donc fabriquer
TAAGGCTAG

ca va etre ton detecteur... mais que se passe-t-il si tu as une chaine avec ATTCCG.. va-t-elle se coller et donner un faux match?

'jib

chip = puce

Jibus tes questions sont particulièrement pertinentes!

1) Le but est de savoir si la séquence est présente dans l'échantillon. Après on jette tout, on s'en fout de récupérer quelque chose. P.ex on prend un échantillon de ton sang pour l'analyser, mais on ne te le rend pas après
Le chip pardon la puce n'est pas réutilisable (tu comprends bien que ceux qui l'on fabriqué se sont arrangés pour ca). Il est peut-être possible de se démerder pour le réutiliser avec des techniques "maison", je ne sais pas.*
Pour séparer des brins d'ADN rien de plus simple: il suffit de chauffer!!

2) Là je suis épaté par ton analyse, qui est très juste. En fait il y a au moins 2 moyens d'éviter la réaction avec des séquence partiellement compatibles: d'abord, comme je l'ai dit, j'ai simplifié les séquences, mais en réalité elles sont beaucoup plus longues, ce qui réduit les possibilités de compatibilité. Ensuite, on peut varier un paramètre qui est appelé stringence. La réaction de "collage" (appelée "annealing" en anglais, je ne sais plus l'équivalent en francais) dépend de plusieurs paramètres dans le milieu. La température joue un rôle, mais aussi la concentration en sels (qui interfèrent avec les liaisons A-T et C-G). Donc tout l'art consiste à trouver la bonne stringence, qui va permettre à la bonne séquence de s'annealer et aux séquences seulement partiellement compatibles de ne pas se lier.

* Ces puces sont très particulières et seules quelques firmes en fabriquent. Je pense qu'il faut leur envoyer un échantillon et elles font les analyses elles-mêmes, ce qui rend leur réutilisation impossible.

Steph a écrit:

Le chip pardon la puce n'est pas réutilisable (tu comprends bien que ceux qui l'on fabriqué se sont arrangés pour ca). Il est peut-être possible de se démerder pour le réutiliser avec des techniques "maison", je ne sais pas.

mais bien sur ...
donnez la recette pour y arriver sans la partie silicium et sans utiliser 10 instruments differents de 10m de large, et on en reparlera apres

buck a écrit:

Steph a écrit:

Le chip pardon la puce n'est pas réutilisable (tu comprends bien que ceux qui l'on fabriqué se sont arrangés pour ca). Il est peut-être possible de se démerder pour le réutiliser avec des techniques "maison", je ne sais pas.

mais bien sur ...
donnez la recette pour y arriver sans la partie silicium et sans utiliser 10 instruments differents de 10m de large, et on en reparlera apres

Oui c'est un élément du problème. Mais synthétiser 5000 séquences différentes avec un taux d'erreur acceptable c'est pas de la tarte non plus!
En fait je pense qu'aucune université ne possède de synthétiseur. Quand on a besoin d'une séquence, on l'achète.

en effet
En tout cas c'est un truc que j'aimerais bien voir faire, tu connais des noms de boites qui font ca ?

encore une question... les chaines ne sont pas rectilignes, mais ont des formes en 3D il me semble. comment fait-on pour coller ca sur du silicium?

et comment ca marche pour que les brins du liquide se collent dans ces conditions la?

'jib

buck: non je n'en connais pas comme ca pour coeur.

Jibus: j'avoue que je ne sais pas comment on les fixe sur le support. Je ne connais que la théorie, je ne connais pas les détails pratiques et comme je l'ai dit je doute que la technique soit largement connue, ce sont plutôt des firmes privées qui maitrisent ca.
Pour la forme 3D, tu confonds avec les protéines. C'est vrai que les acides nucléiques (ADN et ARN) peuvent parfois avoir des formes bizarres genre épingle à cheveux mais pas de structure 3D (sauf bien sûr in-situ mais ce n'est pas le sujet). Il faut plutôt les voir comme des spaghettis! Je ne suis pas sûr de comprendre la seconde question, qu'entends-tu par "les brins du liquide"?

A température ambiante les brins d'ADN sont agités (mouvement browniens), il faut voir ca de facon très dynamique. Déjà des particules visibles au microscope optique, on les voit danser la danse de saint-gui, alors à l'échelle moléculaire qu'est-ce que ca doit être?

Steph a écrit:

Il faut plutôt les voir comme des spaghettis!

au temps pour moi!!

Steph a écrit:

Je ne suis pas sûr de comprendre la seconde question, qu'entends-tu par "les brins du liquide"?

"les brins qui flottent dans le liquide" alors... c'est peut etre plus explicite. j'imagine que les particules sont dans de l'eau? ou alors dans l'air libre?

la question etait liee a la forme 3D que je pensais que les brins avaient...

Steph a écrit:

A température ambiante les brins d'ADN sont agités (mouvement browniens), il faut voir ca de facon très dynamique. Déjà des particules visibles au microscope optique, on les voit danser la danse de saint-gui, alors à l'échelle moléculaire qu'est-ce que ca doit être?

comment ca se colle alors? mine de rien, il n'y a pas beaucoup de chances qu'un brin, tout petit comme ca, aille se coller juste la ou il faut, et juste a l'endroit de la chaine qui lui correspond...

'jib

jibus a écrit:

comment ca se colle alors? mine de rien, il n'y a pas beaucoup de chances qu'un brin, tout petit comme ca, aille se coller juste la ou il faut, et juste a l'endroit de la chaine qui lui correspond...

'jib

Ben ce sont d'abord quelques bases qui se lient, qui stabilisent la molécule et augmente les chances que les bases suivantes se rencontrent, c'est une réaction en chaine mais qui se fait très rapidement.
Tu sais les échelles sont difficilement appréciables. Les tailles sont petites mais le nombre de molecules est très grand. Et ca se fait dans des volumes petits. Pour rappel une mole c'est 6,022x10^23 molécules. Donc une micromole c'est 6,022x10^17.
Ca reste quand même beaucoup
Et comme toutes ces molécules sont très agitées, le nombre de configurations en un temps donné est gigantesque!

Salut

Ce que je voudrais connaître c'est comment le lien entre un adn et une puce fonctionne ?

La puce, elle est en quoi, dans un matériaux minéral je suppose, genre silicium, germanium..., qui fonctionne à l'électricité et comment l'information se transmet entre un brin d'adn et une puce ? les composant de l'adn sont 'ils sensibles et répondent différemment au courant électrique ? ou bien je suis tout à fait à coté de la plaque ?

Le Vieux qui aimerait connaitre le principe.

Sniff...le principe je l'ai expliqué. La puce on s'en fout un peu quoi elle est faite, c'est juste un support pour y coller des brins d'ADN. Ce que l'on mesure n'a rien à voir avec le support, ce n'est pas un courant électrique mais un LIAISON entre les molécules collées sur le support et celles qui se trouvent dans l'échantillon.

Salut


je suis sans aucun doute très lourd, mais je ne pige toujours pas.

Je vais relire attentivement ton exposé, car je ne vois pas toujours pas le rôle d'une puce.

Le Vieux

salut steph

Steph a écrit:

Ce que l'on mesure n'a rien à voir avec le support, ce n'est pas un courant électrique mais un LIAISON entre les molécules collées

je crois que justement, le doute du vieux (et le mien), c'est de savoir comment est-ce que tu mesures ca? en gros tu as une puce sur laquelle se colle un brin d'adn ou d'arn. comment detectes-tu que le brin s'est colle ou pas? comment mesures-tu ca? zat his ze cuestion!

'jib

Alors pour ce qui est de la détection c'est vraiment un problème enfantin: on utilise des molécules fluorescentes qui se fixent à l'ADN (ou l'ARN) de l'échantillon. Tout l'ADN, sans distinction. Ensuite seulement celui qui a une séquence spécifique se lie et on lit simplement la fluorescence.
Pour l'ARN, l'intensité de la fluorescence donne également une idée de l'intensité de la transcription du gène codant pour un ARN specifique.

Pour la manière de fixer les séquences recherchées sur la puce, ce sont vraiment des aspects techniques qui ont peu d'importance au regard du principe, mais comme vous insistez j'ai été voir sur internet:
Pour lier les séquences à la puce, on utilise des epoxy-silane, amino-silane, lysine, polyacrylamide ou autres. Voilà vous l'avez voulu