TP9 : LES EMPREINTES GENETIQUES Comparaison d’ADN Depuis les années 90, un nouvel outil de pointe est apparu dans les enquêtes policières: la réalisation d’empreinte génétique. On est en mesure de définir la «signature» génétique d’une personne à partir du séquençage et de l’analyse de son ADN. La molécule d’ADN étant propre à un individu, il devient possible d’avoir un puissant outil pour inculper ou innocenter une personne lors d’une enquête de police. Avant de pouvoir analyser cet ADN, il faut l’extraire de cellules, et en augmenter la quantité par PCR, car la quantité initiale d’ADN retrouvée sur une scène de crime est souvent beaucoup trop faible et ensuite séparer des fragments par électrophorèse.

Notez vos observations I) Qu’est ce que l’ADN? Notez vos observations Prélever un fragment de filament coloré et observez le au microscope entre lame et lamelle. Notez vos observations

Les individus d'une même espèce possèdent les mêmes gènes pourtant, ils sont tous différents les uns des autres. Cela s'explique par le fait que pour chaque gène ils n'ont pas forcément les mêmes allèles (versions d'un gène). C'est le cas par exemple du gène responsable du caractère "groupe sanguin" qui possède trois allèles: l'allèle A, l'allèle B et l'allèle O. Les différentes combinaisons de ces allèles sont responsables des différents groupes sanguins: groupe A (AA ou AO), groupe B (BB ou BO), groupe AB (AB) et groupe O (OO). Problème: Comment expliquer les variations d'un caractère entre des individus d'une même espèce? Constitution de l’ADN

A l'aide du logiciel ANAGENE, nous avons comparé les séquences de nucléotides des trois allèles A, B et O du gène responsable du caractère "groupe sanguin": Si l'on compare rapidement les séquences, nous pouvons dire que les allèles A et B sont semblables : ordre et nombre des nucléotides similaires. La séquence de l'allèle O possède un nucléotide de moins, sa séquence parait similaire à celle des deux autres allèles mais décalée. Grâce à une fonction du logiciel, nous avons pu comparer plus finement les séquences: Comparaison séquence nucléotidique allèles ABO Les allèles A et B ont une séquence de 1062 nucléotides et sur ces 1062 nucléotides, 4 sont différents. La séquence de l'allèle O est composée de 1061 nucléotides: il y a eu disparition du G en position 258. Tous les autres nucléotides sont identiques à ceux de l'allèle A, c'est ce qui explique le décalage observé.

Notez vos observations Ces différences, correspondant à des modifications de la séquence de nucléotides, ont pour origine des mutations de l'ADN. Des mutations modifient la séquence de nucléotides des gènes ce qui entraine la formation de différents allèles. Les mutations provoquent une variabilité de l'information génétique et par conséquent une variabilité des caractères entre individus d'une même espèce. La molécule d’ADN, constituant essentiel des chromosomes, est le support de l’information génétique chez tous les êtres vivants. Toutes les molécules d’ADN de tous les êtres vivants ont la même structure : on dit que l’ADN est une molécule universelle. Un gène, fragment d’une molécule d’ADN, est responsable d’un caractère. Des mutations peuvent modifier la séquence des gènes : ainsi se forment les différents allèles d’un gène. L’existence de ces allèles est à la base de la diversité génétique des individus. Notez vos observations

II) La comparaison d’ADN en criminologie Q1-Justifier le choix de la molécule d’ADN comme objet de comparaison. Activité 2 : comment analyser une empreinte génétique à partir de fragments d’ADN? Ouvrez l’animation sur la technique de la PCR ici : http://www.ens-lyon.fr/RELIE/PCR/principe/anim/presentation.htm Q2 – Quel est le principe de la PCR ? Pourquoi réaliser une PCR dans le cadre d’une enquête de police? Activité 3 : Réalisation d’une électrophorèse sur gel . Ouvrez l’animation sur la technique de l’électrophorèse ici : http://identification.adn.free.fr/Dossier/article7/page4.htm Q3- a) Préciser le but de cette expérience. b) Expliquer pourquoi les fragments d’ADN migrent vers l’anode.

1) Préparation des gels d’agarose et des échantillons d’ADN (découpage en fragments) 2) Dépôt de l’ADN dans les puits du gel : 5 dépôts dans le cadre de l’enquête 3) Mise sous tension des cuves : migration des fragments d’ADN 4) Coloration (Rouge Ponceau) 5) Décoloration 6) Observation et mesure des distances de migration pour les différents fragments 7) Calculs de la taille des fragments d’ADN en utilisant une courbe étalon c) Avec les données de l’enquête, identifiez les différents prélèvements à tester.

Nous disposons d'échantillons d'ADN : Quelques cheveux retrouvés dans la barque. ADN victime ADN de Mr DUROY ADN de Mr GELSEN ADN de Mr NENEZ ADN retrouvé sur le mégot au point de lancement de la pierre. Nous considérerons qu'il s'agit du STR TH01, locus souvent pris en compte dans l'établissement des profils génétiques lors des enquêtes policières.

Présentez les résultats du laboratoire de GENETIQUE cheveux ADN victime Mr DUROY Mr GELSEN Mr NENEZ sur le mégot Interprétation et conclusion : recopier et remplir le tableau Echantillons cheveux Victime Duroy Gelsen Nénez mégot génotype Conclusion analyse à charge ou à décharge Présentez les résultats du laboratoire de GENETIQUE

On arrive au terme de l’enquête… On arrive au terme de l’enquête…. vous tenez votre coupable que vous mettez en examen pour meurtre avec préméditation. Travail à faire : Tout au long de l’enquête, vous avez fait parlé certains indices et vous avez avancé à la recherche du coupable. Par binôme, vous devez présenter ces différentes étapes sous la forme d’un diaporama que vous soutiendrez à l’oral ( une dizaine de diapos et environ 10 minutes d’oral) Vous devrez expliquer aussi le mobile, la place de chacun des protagonistes, le scénario du meurtre.