Science

Une bactérie ouvrière dans la chaîne: Thermus aquaticus

Vous avez mal à la tête et des frissons ce soir. Une bonne nuit et ça ira mieux. Non, le lendemain, vous étiez fatigué et avez eu une toux sèche. Serait-ce le sournois SARS-Cov2? Allez au laboratoire d’analyses. Vous êtes frotté dans votre nez et apprenez que le diagnostic de PCR vous sera notifié dans les 24 heures.

Désolé de vous ramener au coronavirus, mais il offre l’opportunité de convoquer une bactérie amie, Thermus Aquaticus. Pour le savoir, expliquons ce qui se cache derrière l’acronyme PCR. Le nom complet de la PCR est “réaction en chaîne par polymérase”, français pour “réaction en chaîne par polymérase”. Pas beaucoup plus clair. Tout d’abord, la polymérisation signifie lier plusieurs fois des éléments similaires. Mais polymériser quoi? ADN.

Qui guérit? Des enzymes spéciales appelées polymérases. Pourquoi “réaction en chaîne”? La réaction de polymérisation de l’ADN en question sera répétée cycliquement dans un tube. En fait, la PCR est une sorte de copieur d’ADN. Le premier cycle donne deux exemplaires, on passe à quatre avec le second, puis huit, seize, trente-deux, etc.

Les chaînes d’ADN sont constituées d’une série de motifs très similaires aux lettres d’une phrase dans un livre. Beaucoup de ces phrases sont typiques d’une espèce. Si vous demandez à une polymérase de copier les phrases ADN du SRAS-Cov2 dans un tube contenant l’échantillon d’un patient et que vous acceptez de faire le travail, le patient est porteur du virus.

S’il refuse de faire le travail, c’est parce qu’il n’y avait pas de SRAS-Cov2 dans l’échantillon et que le patient peut partir seul. En bref, la polymérase agit comme un espion qu’elle puisse ou non copier l’ADN qu’elle est censée copier.

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Travaillez-vous dans la chaleur? Aucun problème.

Cependant, les enzymes les plus courantes fonctionnent à des températures modérées autour de 30 ° C, tandis que l’ADN ne peut être copié qu’à partir de 70 ° C, ce qui, en un sens, vous permet d’ouvrir le livre sur la bonne page.

Copiez l’ADN, supposez un jeu de yoyo avec température: chauffez à 70 ° C pour que l’ADN s’ouvre, descendez rapidement à 30 ° C pour que l’enzyme puisse se copier avant la fermeture de l’ADN, puis chauffez, puis baissez, etc. Ennuyeux et inefficace.

C’est là que ça entre en jeu Thermus Aquaticus, nos bactéries découvertes en 1969 dans les sources chaudes et les geysers de Yellowstone. Comme son nom l’indique, il vit à chaud, jusqu’à 85 ° C, et ses enzymes sont habituées à être actives vers 72 ° C. Si l’on demande une polymérase de Thermus Aquaticus pour travailler à 72 ° C, pas de problème: l’ADN reste ouvert et l’enzyme peut le copier juste à temps. La polymérase de Thermus, appelée Taq-polymérase, est donc un petit bijou car il nous faut des millions d’exemplaires pour détecter un virus ou identifier une espèce avec certitude.

Mais au fait … PCR ne vous intéresse pas. Vous vouliez juste savoir si vous étiez malade avec Covid-19. Allez … les résultats sont: fausse alerte, vous pouvez rentrer chez vous soigner votre mauvais rhume en remerciant la bactérie Yellowstone.

Delphine Perrault

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