La PCR, ou réaction en chaîne par polymérase, est une technique utilisée pour amplifier des séquences d'ADN.Il a été développé pour la première fois dans les années 1980 par Kary Mullis, qui a reçu le prix Nobel de chimie en 1993 pour ses travaux.La PCR a révolutionné la biologie moléculaire, permettant aux chercheurs d'amplifier l'ADN à partir de petits échantillons et de l'étudier en détail.
La PCR est un processus en trois étapes qui se déroule dans un cycleur thermique, une machine capable de modifier rapidement la température d'un mélange réactionnel.Les trois étapes sont la dénaturation, le recuit et l'extension.
Lors de la première étape, la dénaturation, l'ADN double brin est chauffé à une température élevée (généralement autour de 95 °C) pour rompre les liaisons hydrogène qui maintiennent les deux brins ensemble.Il en résulte deux molécules d'ADN simple brin.
Lors de la deuxième étape, l'hybridation, la température est abaissée à environ 55 °C pour permettre aux amorces de s'hybrider avec les séquences complémentaires de l'ADN simple brin.Les amorces sont de courts morceaux d’ADN conçus pour correspondre aux séquences d’intérêt de l’ADN cible.
Lors de la troisième étape, l'extension, la température est augmentée à environ 72°C pour permettre à la Taq polymérase (un type d'ADN polymérase) de synthétiser un nouveau brin d'ADN à partir des amorces.La Taq polymérase est dérivée d'une bactérie qui vit dans les sources chaudes et est capable de résister aux températures élevées utilisées en PCR.
Après un cycle de PCR, le résultat est deux copies de la séquence d’ADN cible.En répétant les trois étapes pendant un certain nombre de cycles (généralement 30 à 40), le nombre de copies de la séquence d'ADN cible peut être augmenté de façon exponentielle.Cela signifie que même une infime quantité d’ADN initial peut être amplifiée pour produire des millions, voire des milliards de copies.
La PCR a de nombreuses applications dans la recherche et le diagnostic.Il est utilisé en génétique pour étudier la fonction des gènes et des mutations, en médecine légale pour analyser les preuves ADN, dans le diagnostic des maladies infectieuses pour détecter la présence d'agents pathogènes et dans le diagnostic prénatal pour dépister les troubles génétiques chez les fœtus.
La PCR a également été adaptée pour être utilisée dans un certain nombre de variantes, telles que la PCR quantitative (qPCR), qui permet de mesurer la quantité d'ADN, et la PCR par transcription inverse (RT-PCR), qui peut être utilisée pour amplifier des séquences d'ARN.
Malgré ses nombreuses applications, la PCR présente des limites.Cela nécessite une connaissance de la séquence cible et la conception d’amorces appropriées, et peut être sujet à des erreurs si les conditions de réaction ne sont pas correctement optimisées.Cependant, avec une conception et une exécution expérimentales minutieuses, la PCR reste l’un des outils les plus puissants de la biologie moléculaire.
Heure de publication : 22 février 2023