Que sont les plasmides?

Au sein de nombreuses bactéries différentes, de petites pièces circulaires d'ADN peuvent être trouvées dans le cytoplasme. Ces cercles d'ADN sont appelés plasmides et ils sont distincts de l'ADN chromosomique ou de l'ADN porteur des gènes des cellules bactériennes. Plusieurs copies des plasmides sont souvent présentes à la fois dans la cellule bactérienne. Les plasmides jouent un rôle très important dans le génie génétique, en particulier dans le clonage de gènes.

Lorsque les gènes sont clonés, le processus se déroule généralement au sein d'une bactérie. Pour obtenir le gène à cloner dans la bactérie, un vecteur est nécessaire. Un plasmide est ce qui est utilisé comme vecteur car il peut facilement passer d'une cellule à une autre.

Le clonage d'un gène implique un certain nombre d'étapes avant l'insertion d'un plasmide dans une cellule hôte. Premièrement, le gène à copier doit être isolé, de même que les plasmides à utiliser comme vecteurs. Une fois que cela est fait, le gène doit être inséré dans l'ADN plasmidique. Le plasmide est ensuite inséré dans la cellule hôte bactérienne pour la réplication.

Pour isoler les plasmides des cellules bactériennes, les cellules doivent être traitées initialement avec des enzymes afin de décomposer les parois cellulaires de la bactérie. Le plus grand ADN chromosomique est le séparé des plus petits plasmides en utilisant une centrifugeuse. L'ADN plasmidique isolé est maintenant prêt à recevoir le gène.

Les plasmides sont constitués d'un cercle d'ADN double brin. Pour insérer le gène souhaité, l'ADN plasmidique est coupé avec des enzymes de restriction. Ces enzymes ne coupent l'ADN qu'à des séquences nucléotidiques très spécifiques. Une fois que l'ADN plasmidique a été coupé, des séquences de liaison sont ajoutées aux extrémités libres qui correspondent aux extrémités du gène à insérer. Cela garantit que le gène s'inscrit précisément dans le plasmide.

Une fois que le gène a été inséré dans le plasmide, il est maintenant prêt à être inséré dans une bactérie vivante. Les bactéries répliquent leurs plasmides de sorte qu'une seule cellule peut contenir plusieurs copies. Il peut y avoir jusqu'à 200 copies d'un même plasmide dans une bactérie. Si le plasmide est introduit dans de nombreuses cellules bactériennes, de nombreuses copies du gène peuvent être produites relativement rapidement, en particulier lorsque les cellules bactériennes se répliquent toutes les 20 minutes environ.

C'est le processus utilisé pour créer de l'insuline humaine. Le gène codant pour l'insuline a été isolé et inséré dans un plasmide. Tous les plasmides contenant le gène de l'insuline ont ensuite été introduits dans une bactérie, où ils ont été répliqués. Les bactéries ont ensuite continué à se répliquer, ce qui a permis de créer très rapidement des millions de cellules contenant le gène de l'insuline. Ce gène cloné constitue désormais une source fiable d'insuline humaine.