Doc .1 : Étapes d'amplification du test PCR. 

a. Étape de dénaturation : Les molécules d’ADN, dans leur état naturel, sont constituées de  deux brins complémentaires. Le passage à une température supérieure à 94 °C entraîne la  séparation des deux brins de l’ADN. 

b. Étape d’hybridation : Les molécules d’ADN simple brin sont ensuite appariées à leurs  extrémités à des fragments de petite taille appelés amorces, à une température voisine de 54°C. 

c. Étape d’élongation : une enzyme, ADN polymérase fonctionnant de manière optimale à 72 °C, vient allonger ces amorces pour former les brins complémentaires aux matrices d’origine générant ainsi deux molécules double brins identiques à la molécule de départ. 

Un nouveau cycle (dénaturation - hybridation - élongation) peut alors débuter. 

La réaction PCR est constituée de N cycles (généralement compris entre 30 et 40) conduisant à  la synthèse de 2 puissance N copies de la matrice d’origine. 

Doc.2 : Identifier la mutation 

ources : https://www.pasteur.fr/fr/espace-presse/documents-presse/fonctionnement-fiabilite-tests-rt-pcr-detection-du-sars-cov-2) 

« Le génome complet du SRAS-CoV-2 comprend un enchaînement de 30 000 bases, et celui du génome humain, 3 milliards. Comme le code génétique ne comporte que 4 bases  (A, T, C, G), il arrive parfois que de petites séquences de nucléotides se retrouvent dans différents organismes, comme c’est le cas pour la séquence « CTCCCTTTGTTGTGTTGT ». En effet,  l’homme mais aussi d’autres espèces animales comme le labrador retriever, le chat, le cochon… possèdent cette séquence dans leur génome. Par contre, l’association des trois séquences est  unique au SARS-CoV-2 et c’est cette singularité qui permet l’identification du virus dans les tests. 

À mesure que les copies des séquences de l’ADN viral sont produites (doc.1), les sondes flurescentes se fixent sur les brins d’ADN et émettent une fluorescence qui est mesurée par l’ordinateur de l’appareil.  Les résultats s’affichent en temps réel à l’écran. L’ordinateur effectue un suivi de la quantité de fluorescence dans l’échantillon à la fin de chaque cycle. Lorsque le niveau de fluorescence  dépasse un certain seuil, la présence du virus est confirmée. Le nombre de cycles nécessaires pour atteindre ce seuil permet également aux scientifiques d’estimer la gravité de l’infection :  plus le seuil est atteint rapidement, plus l’infection est grave. 

Le CNR a développé deux tests RT-PCR, respectivement IP2 et IP4, dans le cadre de l’épidémie de Covid-19. Ces deux tests utilisent chacun trois séquences distinctes du génome du SARS-CoV 2. Il s’agit de deux séquences « amorces » qui permettent l’amplification d’une courte séquence du génome du virus et d’une séquence « sonde » qui permet la détection en venant se fixer  sur les séquences amplifiées à l’aide des deux amorces. Il faut donc une correspondance du matériel génétique dans le prélèvement avec les trois séquences simultanément pour obtenir un  résultat positif. Si l’une de ces trois séquences ne se fixe pas, aucun signal n’est détecté, le résultat est négatif. 

Dans le cadre du test IP2, les trois séquences sont : 

• Amorce 1 : CTCCCTTTGTTGTGTTGT

• Amorce 2 : ATGAGCTTAGTCCTGTTG 

• Sonde : AGATGTCTTGTGCTGCCGGTA 

1. Représenter par un schéma légendé et commenté, un cycle . Vous disposer d' un brin d'ADN (fichier google doc), des amorces, et de la sonde florescente.

Utilisez le fichier google doc que vous copierez et nommerez correctement dans votre drive 26-1SpeSVT-A17-Noms-Prénoms

2. Grace à l’automatisation, chaque cycle prend environ 1 minute. Calculer le nombre de molécules d’ADN cloné après 40 cycles. Si on considère une seule molécule au départ.

Synthèse:

Résumez dans un texte court et précis quel est l'intérêt des  tests PCR et autres (voir vidéo) dans les sciences actuelles. Rappelez sur quels mécanismes biologiques observés et décrits sont basés ses tests.