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Une bonne analyse des modèles d’expression de gènes permet de comprendre la fonction des protéines, les voies biologiques, ainsi que les réponses cellulaires face aux stimulations internes et externes. Dans cet article, découvrez les différents processus intervenant dans l’expression des gènes, mais aussi des techniques utilisées pour les quantifier.

Qu’est-ce que l’expression génétique ?

L’expression génétique est un processus plus compliqué qui implique la coordination d’événements dynamiques. Ces derniers répondent à des régulations de plusieurs niveaux :

  • Le niveau transcriptionnel
  • Le niveau post transcriptionnel
  • Le niveau traductionnel
  • Le niveau post traductionnel

En effet, l’expression génétique est utilisée dans un test de paternité en france pour déterminer l’ADN des parents qui se trouve chez l’enfant.

L’expression génétique contrôle la quantité et le type de protéines qui se trouvent dans une cellule à un moment précis. Par la suite, elle est contrôlée par des mécanismes de régulation ayant pour rôle de contrôler la synthèse et la dégradation des protéines dans une voie.

La classification des composés

L’expression génétique a été utilisée pour classer les composés dans plusieurs classes de toxicité. Ce classement s’effectue en fonction du mécanisme, de la spécificité et de la puissance de l’organe. Les techniques statistiques permettent de construite des modèles de prédiction :

  • Analyse discriminante
  • Classification bayésienne
  • Réseaux neuronaux

Ces derniers vont ensuite classer automatiquement les composés dans différentes classes selon la corrélation des signatures d’expression génique. En effet, l’expression génétique facilite le processus d’un test adn lien de parenté.

L’analyse des clusters

L’expression génétique peut créer des dizaines de milliers de points de données. Des études ont démontré que les gènes qui ont des rôles biologiques similaires ont les mêmes profils d’expression. La méthode d’analyse peut ainsi être utilisée pour organiser les données et regrouper les gènes selon leur similarité dans les profits d’expression génétique. Ainsi, elle permettra d’identifier tous les gènes impliqués dans le processus.

De l’ADN à l’ARN : Transcription

Même si les molécules d’ADN sont à double brin, une seule molécule est utilisée dans le processus de transcription. Il s’agit du « brin matrice ». Le brin « non matrice » ou brin codant dispose d’une même séquence que la molécule d’ARN qui est générée. Dans plusieurs cas, le brin matrice d’un gène peut-être un brin non codant d’autres gènes situés dans le chromosome.

Le processus de transcription débute par la fixation de l’ARN polymérase sur le brin d’ADN matrice. Ensuite vient la génération de molécules d’ARN complémentaires.

En premier lieu, l’ARN polymérase s’associe à une région présente dans la séquence codante appelée promoteur. Pour pouvoir se lier à l’ADN, l’ARN Pol se lie à une sous-unité « sigma » pour former une holoenzyme formant la double hélice de l’ADN.

De l’ARN aux protéines : Traduction

La transcription produit une seule molécule d’ARNm qui peut être une copie monocaténaire d’un gène. L’ARNm est ensuite traduit avant de produire une protéine. Toutes les bases de la séquence sont constituées d’un acide aminé. Le processus de traduction se passe dans le ribosome. Après le processus de transcription ayant eu lieu dans le noyau, l’ARNm sort du noyau pour rejoindre le ribosome.

La mesure et la quantification de l’expression des gènes

L’identité et les niveaux des gènes exprimés permettent de comprendre tout le processus biologique. À tout moment, il n’y a qu’une petite fraction de gènes qui est exprimée. Ainsi, il est important d’évaluer le profil d’expression des gènes.

Pour pouvoir évaluer la quantité des changements dans les niveaux d’ARNm, il faut une grande quantité d’ARN, des sondes spécifiques et des contrôles approfondis et une méthode de détection sensible. Les principales méthodes de détection quantitative des niveaux d’ARNm sont :

  • Les méthodes électrophorétiques
  • Les puces à ADN
  • La PCR quantitative

Northern blot

C’est un outil qui est très utilisé. Sa particularité réside dans le fait que la taille du transcrit s’obtient par électrophorèse sur gel. Cela permet de vérifier la précision de la sonde et d’identifier les variantes d’épissage qui se trouvent dans l’échantillon d’ARN.

Microréseaux d’ADN

Il consiste à créer un réseau de séquences relatives aux gènes qui doivent être sondés. Les oligonucléotides sont synthétisés chimiquement pour former plusieurs sondes conçues pour chaque gène. Cette méthode permet d’obtenir le profil complet de l’expression des gènes dans une expérience unique.

PCR en temps réel

Cette méthode a pour but de mesurer les niveaux d’ARNm. Dans ce procédé, les produits de la PCR accumulés sont surveillés en fin de cycle grâce à la fluorescence.

Équilibrer l’expression des gènes pour prévenir les maladies

Lorsque les mutations déséquilibrent l’activité des protéines, des maladies comme le cancer sont formées. Dans le domaine de l’épigénétique et de la biologie de la chromatine, le Polycombe et le Trithorax sont des sujets de grande importance. En effet, ils étudient les mécanismes régissant l’expression des gènes.

Ces protéines sont des modificateurs de la chromatine. C’est-à-dire qu’elles sont responsables de la modification de la structure d’ADN pour contrôler l’expression des gènes, la transcription et le processus dans lequel l’information génétique de l’ADN est utilisée pour produire les protéines.

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Europaternité est un laboratoire d’analyses d’ADN qui vous propose la réalisation des examens génétiques permettant d’analyser votre ADN. Pour ce faire, il vous propose différents types de tests génétiques, dont le test de paternité. Il effectue également d’autres tests reposant sur l’analyse du patrimoine génétique. Ainsi, les procédures ont été simplifiées :

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