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Raisons possibles pour lesquelles l'ADN se coince dans le puits


Je suis en train de préparer la bibliothèque pour Illumina MI-Seq à l'aide de l'ADNmt. En utilisant NEB Hotstart LongAmp Polymerase, j'ai pu obtenir jusqu'à 10 kb d'amplicons d'ADNmt. Cependant, lorsque je suis passé à un autre échantillon d'ADN, je ne remarque plus de bandes dans le gel. Ce qui est étrange, c'est que si je fragmente ces échantillons (cisaille acoustique Diagenode Bioruptor), j'obtiens des frottis fragmentés similaires à ceux que j'attends de la fragmentation d'un amplicon de 10 Ko, même s'ils sont coincés dans le puits. Par conséquent, je ne sais pas si un amplicon de 10 kb est coincé dans les puits et ne migre pas (étant donné que je vois des résultats similaires pour la fragmentation pour les échantillons qui sont restés coincés), ou je vois dans les puits ce qu'est l'ADN génomique et aucune amplification ne s'est produite . La valeur 260/230 affecte-t-elle l'amplification PCR de quelque manière que ce soit ? (J'ai une valeur très élevée de 260/230 ~ 5 pour le nouvel échantillon d'ADN que j'utilise)


Il y a une raison simple à cela, votre gel d'agarose est probablement trop dense. Selon le type d'agarose, je préparerais un gel à 0,5-0,6% au maximum.

Synbio donne cette liste pour l'agarose "standard", ce qui correspond assez bien à mes expériences. Si vous utilisez de l'agarose à bas point de fusion, ce tableau est un peu différent, car la matrice de gel n'est pas dense. L'inconvénient est que le gel est beaucoup plus susceptible de s'abîmer lors de la manipulation.


Après avoir vérifié votre gel, il vous incomberait de vérifier les amorces, la préparation, la qualité du XNA lui-même, puis les niveaux d'électrophorèse appropriés et d'autres défaillances mécaniques. Je pense qu'une résistance inappropriée du câblage d'électrophorèse causerait votre problème.


Tout d'abord, comme vous l'avez mentionné, ce qui est, je pense, l'essentiel, c'est que vous devez clarifier quel échantillon d'ADN vous observez dans le gel. La meilleure chose à faire pour vous assurer que vous n'avez que des échantillons d'ADN générés par PCR est qu'une fois votre PCR terminée, traitez votre mélange d'ADN avec l'enzyme Dpn I, qui coupe l'ADN méthylé, qui est essentiellement de l'ADN cellulaire car ils sont méthylés dans les cellules et il ne devrait pas affecter votre ADN généré par PCR car il ne sera pas méthylé. Consultez les pages 7 et 12 de ce document pour obtenir des instructions supplémentaires sur l'utilisation de Dpn I (http://www.chem.agilent.com/library/usermanuals/Public/210518.pdf). Vous pouvez ensuite nettoyer et isoler votre ADN généré par PCR à l'aide de n'importe quel kit tel que le kit d'extraction de gel QIAquick (QAGEN) en utilisant essentiellement ce protocole, mais vous n'utilisez aucun gel (http://sites.bio.indiana.edu/~chenlab/protocol_files /agarose_gel_extraction.pdf). Vous pouvez utiliser d'autres kits mais cela a toujours fonctionné pour moi ! (Veuillez noter que je ne fais la promotion d'aucun kit ici !!) Maintenant, si vous avez des amplicons de votre PCR, vous devriez pouvoir les nanodrop (en utilisant le rapport 260/230 comme guide) et obtenir une valeur raisonnable pour votre concentration d'amplicons.

Maintenant, si à ce stade, vous avez toujours votre ADN PCR comme indiqué par nanodrop et peut-être qu'un test de digestion donne toujours les bandes attendues, le problème vient du processus en cours et très probablement de votre gel, ce qui était la première chose que je soupçonnais d'être le cas. Sinon, vous n'avez pas d'amplicons et vous essayez simplement d'exécuter votre ADN d'origine.

Bien que je n'aie jamais travaillé avec de très grosses molécules d'ADN cellulaire auparavant (je travaille avec des plasmides), j'ai cependant été formé pour exécuter de très gros ADN (en gel d'agarose) à très basse tension telle que 10-50 V pendant la nuit dans une chambre froide depuis grande L'ADN cellulaire n'a pas tendance à très bien fonctionner dans les gels, bien que cela s'applique principalement à l'ADN chromosomique, mais 10 kb est encore assez volumineux. J'ai déjà utilisé de l'ADN plasmidique de 12 kb dans des gels à des tensions plus élevées, mais la basse tension est la meilleure et évite de déchirer et de cisailler l'ADN !


La Chine recueille l'ADN du monde et la raison est sinistre : Gordon Chang

Gordon Chang : La Chine recueille l'ADN du monde et la raison est sinistre

Gordon Chang a parlé à Fox News de l'initiative de la Chine de collecter l'ADN des étrangers et de la manière dont ils envisagent de l'utiliser.

La République populaire de Chine (RPC) recueille l'ADN des gens depuis des années, et selon Gordon Chang, auteur de « The Coming Collapse of China », les sinistres motivations du pays devraient être une grande préoccupation pour les États-Unis.

Avec plus de 80 millions de profils de santé, la Chine possède la plus grande base de données ADN au monde, et elle est en pleine croissance. Dans une interview avec Fox News, Chang a averti que la Chine prévoyait d'utiliser ces informations pour créer des armes biologiques conçues pour cibler des groupes ethniques spécifiques.

« Le coronavirus n'est pas le dernier agent pathogène qui sera généré à partir du sol chinois. Et nous devons donc craindre que la prochaine maladie soit plus transmissible et plus mortelle que le nouveau coronavirus », a déclaré Chang.

La Chine aurait collecté l'ADN de ses propres citoyens à des fins d'application de la loi, de traque des dissidents et de formation d'un État de surveillance étroitement contrôlé.

Ils ont également trouvé des moyens d'obtenir l'ADN d'étrangers, dont des Américains.

Comment obtiennent-ils exactement ces informations sensibles ?

"Acheter des entreprises américaines qui ont des profils ADN, subventionner l'analyse ADN pour les entreprises d'ascendance et pirater", a déclaré Chang.

Par exemple, en 2015, il a été découvert que la RPC avait piraté Anthem, la deuxième plus grande compagnie d'assurance des États-Unis. Maintenant, la RPC utilise le coronavirus pour élargir sa base de données ADN en exigeant des codes QR internationalement acceptés pour les voyages à l'intérieur et à l'extérieur du pays et en utilisant la diplomatie vaccinale.

"Ce qu'ils font, c'est qu'ils disent:" Nous vous ferons parvenir ce vaccin, mais nous devons terminer nos essais, nous allons donc utiliser votre population comme test. Si vous ne participez pas à ces essais, vous ne recevrez pas les vaccins chinois », a déclaré Chang.

Il a poursuivi: "Pékin essaie d'étendre son influence en rendant son vaccin disponible." Tout en « collectant des informations très sensibles sur des personnes hors de Chine ».

La Chine compte actuellement cinq candidats vaccins contre le coronavirus qui ont atteint les essais cliniques de phase 3. La phase finale des essais a été déployée dans au moins 16 pays, dont le Brésil, la Turquie, le Maroc et les Émirats arabes unis.

Les raisons pour lesquelles la Chine veut ces informations impliquent de dominer l'industrie de la biotechnologie qui « est très importante pour eux », a déclaré Chang.

"Ils l'ont inclus dans leur initiative" Made in China 2025 ", a-t-il souligné, " qui est un programme d'une décennie pour dominer certaines industries ".

La deuxième raison est quelque chose de beaucoup plus sinistre : « La Chine essaie probablement de développer des maladies qui ciblent non seulement tout le monde, mais uniquement certains groupes ethniques ou raciaux. »

Selon Chang, les données génétiques donnent à la Chine la possibilité de créer des armes biologiques pouvant cibler certains groupes de personnes. En outre, il a déclaré que le comportement du pays consistant à collecter l'ADN des étrangers tout en interdisant l'ADN chinois aux chercheurs étrangers soutient cette théorie.

« Nous devons être extrêmement inquiets car ce n'est pas cohérent avec un pays qui veut coopérer avec le reste du monde. C'est cohérent avec un pays qui développe des armes biologiques », a-t-il averti.

« Les gens ont dit que les armes biologiques ne fonctionnaient pas. Eh bien, nous savons qu'ils fonctionnent parce que nous avons eu le coronavirus, qui peut ou non être une arme biologique », a précisé Chang, « mais nous savons qu'il a paralysé les États-Unis et c'est ce que Pékin recherche vraiment. »

Maintenant que la Chine a eu la preuve de concept, Chang a exhorté les États-Unis à agir rapidement et à empêcher la superpuissance d'obtenir plus d'ADN américain.

« Nous ne devrions permettre à aucune organisation chinoise ou affiliée chinoise de tester l'ADN des Américains. Et nous devons dire à la Chine, soit vous acceptez un régime d'inspections, soit nous nous retirons de la convention sur les armes biologiques.

La Chine a démenti les allégations selon lesquelles la pandémie de coronavirus, qui, selon certains, a émergé d'un laboratoire gouvernemental à Wuhan, était une arme biologique. En 1984, la RPC a signé le traité de la Convention sur les armes biologiques et à toxines (BWC) en 1984 qui leur interdit de développer, produire ou stocker des armes biologiques ou à toxines.


Biologie cellulaire moléculaire. 4e édition.

Les molécules d'ADN peuvent s'enrouler et se plier dans l'espace, entraînant des changements de topologie, y compris la formation de superbobines négatives ou positives. Par exemple, comme discuté au chapitre 4, le déroulement local d'un duplex d'ADN dont les extrémités sont fixées provoque un stress qui est soulagé par le superenroulement. Les enzymes qui contrôlent la topologie de l'ADN fonctionnent à plusieurs étapes différentes de la réplication dans les cellules procaryotes et eucaryotes. Dans cette section, nous décrivons les deux classes différentes de topoisomérases et leur rôle dans la réplication de l'ADN.


L'homosexualité peut être causée par des modifications chimiques de l'ADN

"Bébé, je suis né de cette façon", a chanté Lady Gaga dans un tube de 2011 qui est rapidement devenu un hymne gay. En effet, au cours des 2 dernières décennies, les chercheurs ont trouvé des preuves considérables que l'homosexualité n'est pas un choix de mode de vie, mais est enracinée dans la biologie d'une personne et au moins en partie déterminée par la génétique. Pourtant, les véritables «gènes gays» ont été insaisissables.

Une nouvelle étude sur des jumeaux mâles, dont la présentation est prévue à la réunion annuelle de l'American Society of Human Genetics (ASHG) à Baltimore, Maryland, aujourd'hui, pourrait aider à expliquer ce paradoxe. Il constate que les effets épigénétiques, les modifications chimiques du génome humain qui modifient l'activité des gènes sans changer la séquence d'ADN, peuvent avoir une influence majeure sur l'orientation sexuelle.

Le nouveau travail, du laboratoire d'Eric Vilain à l'Université de Californie (UC), Los Angeles, est « excitant » et « attendu depuis longtemps », déclare William Rice, un généticien évolutionniste à l'UC Santa Barbara, qui a proposé en 2012 que l'épigénétique joue un rôle rôle dans l'orientation sexuelle. Mais Rice et d'autres préviennent que la recherche est encore préliminaire et basée sur un petit échantillon.

Les chercheurs pensaient qu'ils étaient sur la piste des « gènes gays » en 1993, lorsqu'une équipe dirigée par le généticien Dean Hamer du National Cancer Institute a rapporté dans Science qu'un ou plusieurs gènes de l'homosexualité devaient résider sur Xq28, une grande région de la chromosome X. La découverte a fait la une des journaux dans le monde entier, mais certaines équipes n'ont pas été en mesure de reproduire les résultats et les gènes réels n'ont pas été trouvés, même pas par une équipe qui a confirmé l'identification par Hamer de Xq28 dans un échantillon 10 fois plus grand que son année dernière. Des études de jumeaux ont suggéré, en outre, que les séquences de gènes ne peuvent pas être l'explication complète. Par exemple, le jumeau identique d'un homme homosexuel, bien qu'ayant le même génome, n'a que 20 à 50 % de chances d'être lui-même homosexuel.

C'est pourquoi certains ont suggéré que l'épigénétique, au lieu ou en plus de la génétique traditionnelle, pourrait être impliquée. Au cours du développement, les chromosomes sont sujets à des changements chimiques qui n'affectent pas la séquence nucléotidique mais peuvent activer ou désactiver les gènes. L'exemple le plus connu est la méthylation, dans laquelle un groupe méthyle est attaché à des régions spécifiques de l'ADN. De telles «épi-marques» peuvent rester en place toute une vie, mais la plupart sont effacées lorsque les ovules et le sperme sont produits, de sorte qu'un fœtus commence avec une ardoise vierge. Des études récentes ont cependant montré que certaines marques sont transmises à la génération suivante.

Dans un article de 2012, Rice et ses collègues ont suggéré que de telles épi-marques non effacées pourraient conduire à l'homosexualité lorsqu'elles sont transmises de père en fille ou de mère en fils. Plus précisément, ils ont fait valoir que les marques héritées qui influencent la sensibilité d'un fœtus à la testostérone dans l'utérus pourraient « masculiniser » le cerveau des filles et « féminiser » celui des garçons, conduisant à une attirance pour le même sexe.

De telles idées ont inspiré Tuck Ngun, un post-doctorant dans le laboratoire de Vilain, à étudier les schémas de méthylation dans 140 000 régions de l'ADN de 37 paires de jumeaux identiques masculins qui étaient discordants - ce qui signifie que l'un était gay et l'autre hétéro - et 10 paires qui étaient toutes les deux homosexuel. Après plusieurs séries d'analyses, à l'aide d'un algorithme d'apprentissage automatique spécialement développé, l'équipe a identifié cinq régions du génome où le schéma de méthylation semble très étroitement lié à l'orientation sexuelle. Un gène est important pour la conduction nerveuse, tandis qu'un autre a été impliqué dans les fonctions immunitaires.

Pour tester l'importance des cinq régions, l'équipe a divisé les paires de jumeaux discordantes en deux groupes. Ils ont examiné les associations entre des épi-marques spécifiques et l'orientation sexuelle dans un groupe, puis ont testé dans quelle mesure ces résultats pouvaient prédire l'orientation sexuelle dans le deuxième groupe. Ils ont pu atteindre une précision de près de 70 %, bien que la présentation indique clairement que, contrairement à ce que suggérait un communiqué de presse provocateur de l'ASHG sur l'étude, cette capacité prédictive ne s'applique qu'à l'échantillon de l'étude et non à la population en général.

La raison pour laquelle des jumeaux identiques se retrouvent parfois avec des schémas de méthylation différents n'est pas claire. Si l'hypothèse de Rice est juste, les épi-marques de leurs mères pourraient avoir été effacées chez un fils, mais pas l'autre ou peut-être qu'aucun n'a hérité de marques mais que l'un d'eux les a ramassées dans l'utérus. Dans une revue précédente, Ngun et Vilain ont cité des preuves que la méthylation peut être déterminée par des différences subtiles dans l'environnement que chaque fœtus connaît pendant la gestation, telles que leurs emplacements exacts dans l'utérus et la quantité de sang maternel que chacun reçoit.

Ces influences subtiles sont «là où se trouve l'action», explique le psychologue J. Michael Bailey de la Northwestern University à Evanston, dans l'Illinois. "Les jumeaux discordants [identiques] constituent la meilleure façon d'étudier cela." Mais lui et Rice avertissent que l'étude doit être répliquée avec plus de jumeaux pour être pleinement crédible. Sergey Gavrilets, biologiste de l'évolution à l'Université du Tennessee, Knoxville, et co-auteur du modèle épigénétique de Rice, ajoute que l'étude serait également « plus convaincante » si l'équipe pouvait relier les régions présentant des différences épigénétiques à la sensibilité à la testostérone dans le utérus.

L'équipe de Vilain souligne que les résultats ne devraient pas être utilisés pour produire des tests d'homosexualité ou un "remède" malavisé. Bailey dit qu'il ne s'inquiète pas d'un tel abus. "Nous n'aurons pas le potentiel de manipuler l'orientation sexuelle de sitôt", dit-il. Et de toute façon, ajoute-t-il, « il ne faut pas restreindre la recherche sur les origines de l'orientation sexuelle sur la base d'implications hypothétiques ou réelles.


Qu'est-ce qui cause la mutation de l'ADN?

Pensez au trafic de votre communauté. Lorsque les lumières fonctionnent, les conducteurs se comportent (généralement). Brisez une lumière, et tout s'arrête. Dans notre corps, nous pourrions comparer ce feu de circulation cassé à une mutation de l'ADN - une mutation qui a le potentiel de gâcher les opérations quotidiennes de notre corps. Alors là où la foudre peut éteindre un feu de circulation, qu'est-ce qui cause les mutations de l'ADN ?

Tout d'abord, vous devez comprendre ce qu'est l'ADN. L'ADN est composé de quatre substances chimiques : la cytosine, la guanine, la thymine et l'adénine. Nos cellules sont constituées d'ADN, qui est enchaîné dans les chromosomes. Nous devons remercier nos parents pour ces chromosomes -- 23 paires de chacun.

Les gènes, qui composent notre ADN, fournissent des directions pour produire les protéines de notre corps. Ces protéines sont vitales pour la survie. Ils assurent la fonction, la régulation et la structure de nos tissus et organes. Donc, si vous gâchez ces instructions à cause d'une mutation génétique, vous pourriez mettre en danger une protéine nécessaire. Qu'y a-t-il derrière un gâchis? Nous pouvons pointer du doigt deux principaux coupables : les erreurs de réplication cellulaire et les causes environnementales.

Parce que nous avons continuellement besoin de nouvelles cellules, notre ADN se réplique. Au cours de ce processus de duplication, des erreurs se produisent parfois. Lors de la réplication, les doubles brins d'ADN sont séparés. Chaque brin est ensuite copié pour devenir un autre double brin. Environ 1 fois sur 100 000 000, une erreur se produit lors de la copie, ce qui peut entraîner une mutation. Nous pouvons certainement être rassurés par cette statistique, ainsi que par le fait que notre ADN se répare lui-même lorsque des mutations se produisent [source: Learn. La génétique. Centre d'apprentissage des sciences génétiques].

Les mutations peuvent également être causées par des ennemis environnementaux. Le tabac, la lumière ultraviolette et d'autres produits chimiques sont tous des ennemis potentiels de l'ADN. L'une des façons dont ces dangers attaquent nos gènes est très sournoise : ils ont la capacité d'endommager les produits chimiques qui composent l'ADN. Par exemple, les mutagènes aiment échanger les produits chimiques ou se déguiser les uns contre les autres. Cela devient un gros problème lorsque notre ADN commence à se répliquer parce que ces produits chimiques ne se comportent pas correctement [source : Learn. La génétique. Centre d'apprentissage des sciences génétiques].

Ce type de mutation environnementale est appelé substitution. Voici deux autres exemples des nombreux types de mutations de l'ADN :

  • Suppression, lorsqu'une section d'ADN est supprimée, ce qui signifie qu'une partie de la recette pour fabriquer une protéine a complètement disparu.
  • Insertion, lorsqu'un code génétique supplémentaire est inséré. C'est comme ajouter un ingrédient supplémentaire à une recette de biscuits et espérer qu'ils s'avèrent toujours bons.

Quand vous pensez aux multiples façons dont notre ADN peut muter, cela peut sembler effrayant. Souvenez-vous, il se passe beaucoup de choses avec nos 25 000 à 35 000 gènes [source : TeensHealth]. Parfois, les mutations n'ont aucune importance, ou elles peuvent nous aider à évoluer de manière utile. Pensez au moment où ce feu de circulation est éteint dans votre rue. Probablement, vous arrivez toujours à votre destination. Vous ralentissez et surveillez le trafic venant en sens inverse. Vous devenez votre propre avocat. C'est exactement ce que nous pouvons faire en ce qui concerne notre ADN. Il y a un monde de vie qui se déroule à l'intérieur de nous, et nous pouvons réduire les pannes de courant en adoptant des habitudes saines et en veillant à notre bien-être.


Les considérations éthiques de l'édition du génome humain

Là où les éthiciens s'inquiètent le plus, c'est lorsque les cellules germinales sont la cible de CRISPR. Tout changement dans les cellules germinales peut être potentiellement transmis aux générations futures, introduisant essentiellement ces changements dans la population humaine.

La raison de le faire est de traiter les troubles génétiques. Il pourrait être possible, par exemple, de traiter les spermatozoïdes ou les ovules porteurs d'une mutation génétique avec CRISPR pour éliminer ou remplacer un gène qui cause une maladie. Alternativement, un ovule fécondé pourrait être traité avant l'implantation.

Avec la technologie de modification génétique, le traitement d'horribles maladies génétiques est toujours l'application évidente. Les critiques, cependant, craignent que si la technologie est développée pour traiter des maladies, ce soit une pente glissante pour traiter des caractéristiques indésirables qui ne sont pas réellement des maladies. Les parents qui souhaitent des enfants plus forts, plus intelligents et plus grands, par exemple, pourraient être tentés par une telle technologie. Tout cela mène à l'exemple omniprésent de l'édition de gènes pour les caractéristiques superficielles – le choix de la couleur des yeux.

Cependant, ce qui alimente vraiment les craintes, c'est d'envisager des altérations génétiques qui se situent en dehors de la plage actuelle de variabilité humaine. Cela peut être simple, comme créer des couleurs d'yeux qui n'existent pas actuellement, mais la science-fiction regorge d'exemples de création de super soldats ou de dirigeants d'élite.

Aujourd'hui est le deuxième jour d'une conférence de trois jours qui se tient à Washington DC pour discuter de l'éthique de l'utilisation de la technologie CRISPR sur les humains. La conférence était organisée par Jennifer Doudna, l'inventrice du CRISPR-Cas9. Elle dit à propos de la conférence :

"Le véritable objectif de ceci n'est pas seulement de communiquer des aspects fondamentaux de la science au public et aux non-scientifiques, mais aussi de vraiment réfléchir profondément ensemble, en tant que communauté, à la façon dont nous avançons de manière responsable", a-t-elle déclaré. . "À tout le moins, j'espère que nous mettrons sur la table les préoccupations des gens et leurs points de vue."

Elle appelle à l'arrêt de l'utilisation de CRISPR sur les cellules germinales jusqu'à ce que la technologie puisse être étudiée plus avant. Elle exposera ses vues dans un article publié demain dans Nature.


Un possible ADN de dinosaure a été trouvé

Le minuscule fossile est sans prétention, car les restes de dinosaures disparaissent. Ce n'est pas aussi gros qu'un Apatosaure fémur ou aussi impressionnant qu'un Tyrannosaure mâchoire. L'objet n'est qu'un fragment de cartilage du crâne d'un bébé hadrosaure appelé Hypacrosaure qui a péri il y a plus de 70 millions d'années. Mais il peut contenir quelque chose d'inédit depuis les profondeurs de l'ère mésozoïque : des restes dégradés d'ADN de dinosaure.

Le matériel génétique n'est pas censé durer sur de telles périodes et pas de loin. L'ADN commence à se désintégrer à la mort. Les résultats d'une étude de 2012 sur les os de moa montrent qu'un organisme se détériore à un rythme tel qu'il se divise par deux tous les 521 ans. Cette vitesse signifierait que les paléontologues ne peuvent qu'espérer récupérer des séquences d'ADN reconnaissables de créatures qui ont vécu et sont mortes au cours des 6,8 millions d'années passés et bien loin des derniers dinosaures non aviaires.

Mais alors il y a le Hypacrosaure cartilage. Dans une étude publiée plus tôt cette année, la paléontologue de l'Académie chinoise des sciences Alida Bailleul et ses collègues ont suggéré que dans ce fossile, ils avaient trouvé non seulement des preuves de protéines originales et de cellules créatrices de cartilage, mais une signature chimique compatible avec l'ADN.

Récupérer du matériel génétique d'une telle antiquité serait un développement majeur. En travaillant sur des créatures plus récemment éteintes, telles que les mammouths et les paresseux géants au sol, les paléontologues ont été en mesure de réviser les arbres généalogiques, d'explorer l'interdépendance des espèces et même de mieux comprendre les caractéristiques biologiques telles que les variations de coloration. L'ADN de dinosaures non aviaires ajouterait une mine de nouvelles informations sur la biologie des "lézards terribles". Une telle découverte établirait également la possibilité que le matériel génétique puisse rester détectable non seulement pendant un million d'années, mais pendant des dizaines de millions. Les archives fossiles ne seraient pas seulement des ossements et des empreintes de pas : elles contiendraient des fragments des archives génétiques qui relient toute la vie sur Terre.

Pourtant, les paléontologues doivent d'abord confirmer que ces traces génétiques possibles sont bien réelles. De telles lambeaux potentiels d'ADN ancien ne sont pas exactement parc jurassique&ndashqualité. Au mieux, leurs fabricants biologiques semblent être des restes dégradés de gènes qui ne peuvent pas être des composants lus et décomposés plutôt que des parties intactes d'une séquence. Pourtant, ces lambeaux potentiels d'ADN ancien seraient bien plus anciens (de plusieurs millions d'années) que la prochaine trace la plus proche de matériel génétique dégradé dans les archives fossiles.

Si elles sont confirmées, les conclusions de Bailleul et de ses collègues indiqueraient que les traces biochimiques d'organismes peuvent persister pendant des dizaines de millions d'années de plus qu'on ne le pensait auparavant. Et cela signifierait qu'il pourrait y avoir tout un monde d'experts en informations biologiques qui commencent à peine à se connaître. "Je pense que la préservation exceptionnelle est vraiment plus courante que ce que nous pensons, car, en tant que chercheurs, nous n'avons pas encore examiné suffisamment de fossiles", explique Bailleul. &ldquoNous devons continuer à chercher.&rdquo

La question est de savoir si ces protéines et autres traces sont vraiment ce qu'elles semblent être. Dans la foulée de Bailleul&rsquos paper&mdashand inspiré par la controverse sur ce que représentent les biomolécules à l'intérieur des os de dinosaures&mdasha une équipe distincte, dirigée par le géoscientifique de l'Université de Princeton Renxing Liang, a récemment rapporté des microbes inattendus trouvés à l'intérieur d'un de Centrosaure, un dinosaure à cornes du même âge que Hypacrosaure. Les chercheurs ont déclaré avoir découvert de l'ADN à l'intérieur de l'os, mais il provenait de lignées de bactéries et d'autres micro-organismes qui n'avaient jamais été vus auparavant. L'os avait son propre microbiome unique, ce qui pouvait prêter à confusion quant à savoir si les protéines et le matériel génétique possible appartenaient au dinosaure lui-même ou à des bactéries qui s'y étaient installées pendant le processus de fossilisation.

La découverte que de tels fossiles peuvent abriter des communautés bactériennes différentes de celles de la pierre environnante complique la recherche d'ADN de dinosaure, de protéines et d'autres biomolécules. Le moderne peut se superposer au passé, créant une fausse image. &ldquoMême si des traces de matières organiques pouvaient être préservées,&rdquo Liang, &ldquotthe processus d'identification serait aussi difficile que de trouver une aiguille dans la botte de foin et conduirait donc probablement à de fausses allégations.&rdquo

&ldquoEn ce moment, la paléontologie moléculaire est controversée&rdquo, dit Bailleul. Le premier point d'achoppement est que lorsque les chercheurs recherchent des traces d'anciennes molécules biologiques, ils utilisent des technologies inventées pour trouver des traces intactes qui ont été dégradées ou altérées pendant de longues périodes. En plus de ce problème, il reste beaucoup d'experts qui ne savent pas comment un os de dinosaure passe du tissu organique d'un animal récemment vivant à un fossile durci par des minéraux. &ldquoNous n'avons pas compris tous les mécanismes complexes de la fossilisation moléculaire à l'aide de la chimie. Et nous n'en savons pas assez sur les rôles que jouent les microbes », dit Bailleul. Par exemple, on ne sait pas comment les microbes modernes en dehors des fossiles pourraient interagir avec ceux qui ont vécu dans les os.

Ces inconnues, ainsi que les protocoles en cours de développement, alimentent le débat en cours sur ce que représentent les friandises biologiques à l'intérieur des os de dinosaures. La recherche sur le Hypacrosaure le cartilage a examiné ses détails microscopiques et utilisé des colorants chimiques qui se lient à l'ADN. En revanche, l'étude sur la Centrosaure bone a utilisé le séquençage de l'ADN pour comprendre la nature des traces génétiques à l'intérieur, mais n'a pas examiné sa microstructure.

Bailleul reconnaît qu'il est important de prendre en compte des formes de micro-organismes jusqu'alors inconnues lors de l'étude de la microbiologie osseuse des dinosaures. Mais elle suggère qu'il est peu probable que des bactéries se frayent un chemin dans une cellule cartilagineuse et imitent son noyau de telle manière que les chercheurs confondent les micro-organismes avec l'article authentique. Pourtant, « vous ne pouvez jamais être trop sceptique quant à vos propres résultats », déclare le paléogénéticien et auteur Ross Barnett, qui n'a pas participé aux deux études décrites ci-dessus.

L'une des plus grandes difficultés du débat en cours, dit Barnett, est le manque de réplication. Et la paléogénétique a déjà rencontré ce problème : à l'époque où le film parc jurassique a fait ses débuts en 1993, des articles de recherche ont annoncé la découverte de l'ADN mésozoïque. Ces affirmations ont ensuite été annulées lorsque d'autres équipes de recherche n'ont pas pu reproduire les mêmes résultats. Même si la science de la paléogénétique a changé depuis cette époque, le besoin de plusieurs laboratoires pour confirmer le même résultat reste important. « Si un laboratoire différent pouvait recevoir indépendamment des fossiles du même site, élaborer ses propres anticorps, effectuer sa propre coloration et obtenir les mêmes résultats, cela rendrait les choses plus crédibles », déclare Barnett. Une telle collaboration n'a pas encore eu lieu pour certaines des affirmations d'une préservation exceptionnelle des dinosaures.

Néanmoins, la paléobiologie moléculaire développe des normes de preuves et des protocoles tout en continuant à rechercher des indices contenus dans les ossements anciens. « J'espère que de nombreux paléontologues ou biologistes, ou les deux, essaient également de le faire », dit Bailleul. &ldquoNous pouvons trouver les réponses plus rapidement si nous y travaillons tous ensemble.&rdquo

Même si les substances organiques proposées pour les dinosaures s'avéraient fausses, l'effort pourrait encore produire des avantages inattendus. On pense que les communautés bactériennes sont impliquées dans la préservation des os et dans leur remplacement par des minéraux, aidant ainsi les restes de dinosaures à devenir des fossiles. &ldquoDes études futures sur l'ADN ancien des communautés microbiennes passées qui vivaient à l'intérieur des os de dinosaures pourraient faire la lumière sur le rôle des micro-organismes dans la fossilisation et la préservation des os à travers les temps géologiques&rdquo Liang.

&ldquoCe sont des questions très difficiles,&rdquo Bailleul. &ldquoMais si nous continuons d'essayer, il y a de l'espoir que nous trouverons la plupart des réponses.&rdquo Dans l'état actuel de la situation, rien n'est gravé dans le marbre.


Du sang mais pas d'ADN

Lorsque, dans des circonstances spécifiques, le sang se conserve, cela ne signifie pas que les scientifiques y trouveront de l'ADN. Ainsi, même si le sang d'un dinosaure a été trouvé à l'intérieur d'un insecte ancien, l'opportunité de recréer le reptile à partir de celui-ci n'est pas garantie.

En 2015, Susie et ses collègues ont découvert ce qu'ils ont interprété comme des globules rouges à l'intérieur d'un os fossile de dinosaure du Crétacé.

«Nous ne pensons pas que cela provienne d'une contamination moderne. Les cellules sanguines ont des noyaux et vous ne les trouvez pas chez les mammifères, il doit donc s'agir d'un globule rouge reptilien. Nous l'avons comparé avec des globules rouges d'oiseaux et il a montré quelques similitudes morphologiques.

«Nous avons sectionné les cellules à l'aide d'un faisceau d'ions focalisé, qui ressemble à un couteau ultra-petit très puissant et nous avons coloré les noyaux pour voir s'il y avait de l'ADN – mais nous n'avons rien trouvé.

"Même si vous trouvez du sang ou des tissus mous, vous ne trouvez pas nécessairement de l'ADN."

Albertosaure est un dinosaure qui a vécu à la fin du Crétacé. Les scientifiques pourraient un jour trouver du sang ou des tissus mous dans les fossiles de ces animaux, vieux d'environ 70 millions d'années.

L'ADN ancien a jusqu'à présent été récupéré dans le pergélisol, ainsi que dans des sous-fossiles - des os ou des parties du corps qui ne se sont pas encore fossilisés.

Mais l'ADN est vulnérable et se décompose rapidement. La lumière du soleil a des effets négatifs et l'eau peut également accélérer la détérioration. La contamination moderne est également un problème. L'ADN doit être manipulé dans des conditions strictement contrôlées.

Actuellement, l'ADN le plus ancien à avoir été trouvé a environ un million d'années, bien qu'il soit peut-être plus jeune. Il faudrait trouver un ADN 66 fois plus ancien pour arriver à l'âge des dinosaures.


Comment ont-ils fabriqué de l'insuline à partir d'ADN recombinant ?

L'ADN recombinant est une technologie développée par des scientifiques qui a permis d'insérer un gène humain dans le matériel génétique d'une bactérie commune. Ce micro-organisme "combinant" pourrait désormais produire la protéine codée par le gène humain.

Les scientifiques construisent le gène de l'insuline humaine en laboratoire. Ensuite, ils enlèvent une boucle d'ADN bactérien connue sous le nom de plasmide et&hellip

insérer le gène de l'insuline humaine dans le plasmide.

Les chercheurs renvoient le plasmide aux bactéries et&hellip

mettre les bactéries "recombinantes" dans de grandes cuves de fermentation.

Là, les bactéries recombinantes utilisent le gène pour commencer à produire de l'insuline humaine.

Les scientifiques récoltent l'insuline des bactéries et&hellip

purifier la substance pour l'utiliser comme médicament pour les humains.

Voir d'autres activités en ligne dans De l'ADN à la bière : exploiter la nature dans la médecine et l'industrie.


Ce sont les animaux disparus que nous pouvons et devons ressusciter

Ressusciter des animaux disparus est à la fois « exaltant et terrifiant », déclare Beth Shapiro, experte en ADN ancien et biologiste à l'Université de Californie à Santa Cruz. Exaltant en raison des opportunités sans précédent de comprendre la vie et de stimuler les efforts de conservation, mais terrifiant en partie pour ses dilemmes éthiques. Dans son livre récent Comment cloner un mammouth : la science de la désextinction, Shapiro s'appuie sur sa vaste expérience dans l'étude de l'ADN ancien (des mammouths laineux et des bisons aux dodos et aux pigeons voyageurs) pour offrir une introduction aux étapes requises et aux questions auxquelles répondre avant que la résurrection des espèces ne devienne une réalité. Dans une récente interview, nous avons discuté de l'aspect pratique de la désextinction et des aspects les plus légers du bricolage génétique.

De cette histoire

Comment cloner un mammouth : la science de la désextinction

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What extinct animal would you most like to bring back to life?

My answer changes every day. Because there are so many steps along the way to de-extinction, there is no particular species that is an ideal candidate for being brought back to life. The best choice would be an animal that could not only inspire people to be interested in science and technology but that also would have a net positive impact on the environment. In my mind, the mammoth is a great choice for both of these reasons.

Problematically, mammoth de-extinction would necessarily involve working with and manipulating female elephants. We would need elephant eggs, elephant maternal hosts and elephant surrogate families to raise the unextinct mammoths before releasing them into the wild. Before mammoth de-extinction proceeds beyond the first stages of sequencing and manipulating genomes, we need to know much more about how to perform these later steps in ways that are not harmful to elephants.

What extinct animal would be the most fun to bring back?

The dodo. It's very silly looking and has several really weird traits: It can't fly, it retains juvenile characteristics and—obviously—it had no particular fear of humans as predators. If the dodo were to be brought back, it could be restored to protected habitats on [the island nation of] Mauritius, where people could go to observe dodos in their native habitat.

What about the most dangerous?

I would be most afraid of the giant short-faced bear [which lived during the last glacial maximum, until about 11,000 years ago]. When the largest of these bears stood on his hind legs, he would have been nearly 12 feet tall. I wouldn't want to run into him in my backyard. 

Not a dinosaur, like a Tyrannosaurus Rex?

It’s not possible. The limit of DNA survival, which we’d need for de-extinction, is probably around one million years or less. Dinosaurs had been gone for a very long time by then.

How long before de-extinction is a reality?

The answer depends on what you're willing to accept as "de-extinction." If you mean a pigeon born with some passenger pigeon traits, or an elephant born with mammoth-like traits, it could happen within a few years to a decade. Longer for mammoths, for the reasons I’ve already mentioned and because elephants have a two-year gestation period. If you mean 100-percent mammoth, with all mammoth genes and behaviors, that will never happen. 

What’s the biggest misconception about de-extinction?

The biggest misconception is that we are creating clones. Cloning—the process of somatic cell nuclear transfer, which most famously brought us Dolly the Sheep—is a specific technology that requires cells that are harvested from a living individual. Instead of using this cloning technology, scientists who are working on mammoth de-extinction are using new molecular tools to edit the genomes of elephants so that some of their DNA sequences are changed to look like mammoth DNA sequences.

The result is not a clone but a hybrid: a cell that contains DNA that is mostly elephant, but a little bit mammoth. If that cell is then used to create an embryo and eventually an animal, the result will be a hybrid animal with DNA that is mostly elephant and a little bit mammoth.

Shapiro's new book examines the capacity of science to bring back extinct animals. (UC Santa Cruz)

Humans have long tinkered with lifewhat’s the most fascinating example?

Domestication, from dogs and cats to farm animals to the diversity of crop plants that we rely on for food, to bottle gourds that our ancestors domesticated to use as storage containers and floats for fishing boats. Humans have been tinkering with evolution and causing genetic changes for as long as 30,000 years, and we are remarkably good genetic engineers.

What about the most disturbing?

Hairless dogs. Apologies to anyone out there who thinks these creatures are wonderful, and to those who adore them for their anti-allergenic properties. But when I see a hairless dog, all I can think is that I should smear it in sunscreen or wrap it in a blanket.

What endangered animal would you most like to save from extinction?

Black and white rhinoceroses. Don't make me choose between these two. Both are critically endangered, and both could benefit from the same advances in genome engineering that are required to make de-extinction a reality. 

At the end of last year, a northern white rhino that lived at the San Diego Zoo died, leaving only five other white rhinos alive [in the world]. Worse, only one of these living northern white rhinos is male, meaning that there is little chance that any more northern white rhinos will ever be born. Even if this male were able to impregnate one of the remaining four females (and this seems unlikely given past failures), the resulting population would have very little genetic diversity. This small population would likely suffer from high levels of inbreeding, which would make it more susceptible to diseases and less able to adapt to a changing climate. 

How could de-extinction technology help? If we could sequence the genomes of rhinos that lived in large and genetically diverse populations—rhinos whose bones and skin might be preserved in museum collections, for example—we could identify genetic diversity that has been lost in rhino populations because of the recent declines. Then, we could use genome-editing technologies to re-engineer that lost diversity into living rhino populations.

How will the relationship between humans and nature change in the next century?

As human populations grow, it is more and more of a challenge to find places on our planet that have not been somehow influenced by human activity. If we are going to maintain a rich and biodiverse world, which I believe benefits us as much as the other species who live here, we are going to need to become more active in our approach to conservation. It will not be sufficient to set aside parks or wild spaces.

De-extinction may not be the answer to the biodiversity crisis that we are facing today, but the technologies that are being developed in the name of de-extinction may become powerful new tools in an active conservation regime. Why not provide populations a little bit of genomic assistance so they can survive in a world that is changing too quickly for natural evolutionary processes to keep up?

What do you think Darwin would say about de-extinction?

Upon hearing about de-extinction, he may say, "Why are you bothering with all of these recently extinct things? Let's bring back the ancestral bird that gave rise to of all the Galapagos finches. I have some hypotheses to test."


Voir la vidéo: La réplication semi-conservative de lADN - SVT - 1ère- Les Bons Profs (Décembre 2021).