EXTRACTION D’ADN GÉNOMIQUE À PARTIR DE CELLULES VIVANTES

EXTRACTION D’ADN GÉNOMIQUE Buts préparer l’ADN génomique à partir de deux sortes de cellules, celles de levure et celles de kiwi apprendre à rédiger un article scientifique -sections d'Introduction, des Matériels et méthodes et des Références

EXTRACTION D’ADN GÉNOMIQUE Objectifs pratiques exposition aux techniques de lyse cellulaire exposition aux techniques d'extraction d'ADN utilisation d'une microcentrifugeuse

EXTRACTION D’ADN GÉNOMIQUE Objectifs pratiques déprotéinisation d'une préparation d'ADN par extraction phénol/CHCl3 précipitation d'ADN avec de l'éthanol dosage de l'ADN (DO260 et DO260/DO280)

LES ACIDES NUCLÉIQUES Deux classes désoxyribonucléique (ADN) ribonucléique (ARN) ADN Réplication Transcription ARN Traduction Protéine

LES ACIDES NUCLÉIQUES ADN hélice double monotone (= double brins) associé à plusieurs protéines (histones) sous la microscope électronique nucleosome

LES ACIDES NUCLÉIQUES nucleosome l’unité de base de la chromatine 1e niveau de compaction de l’ADN composé des histones + ADN

LES ACIDES NUCLÉIQUES ADN dépositaire de l'information génétique génome = ensemble des chromosomes localisés dans le noyau d'une cellule seulement deux rôles: 1. diriger sa réplication lors de la division cellulaire 2. diriger la transcription d'ARNm complémentaire

LES ACIDES NUCLÉIQUES ADN - rôles ADN Réplication Transcription ARN Protéine Traduction Transcription Réplication

EXTRACTION d'ADN GÉNOMIQUE plusieurs méthodes choix dépend du matériel à extraire 3 étapes principales lyse cellulaire séparation de l’ADN des autres composantes cellulaires précipitation (concentration) de l’ADN

EXTRACTION d'ADN GÉNOMIQUE lyse cellulaire: libère l’ADN du noyau  mécanique  à l’aide de détergents N.B. Les détergents (ex. SDS) dénaturent les protéines et solubilisent les membranes. peuvent être combinés

EXTRACTION d'ADN GÉNOMIQUE Alors, dans les cas pertinents: les cellules de kiwi et de levure possèdent une paroi cellulaire (= barrière physique) il faut la détruire pour être capable d’isoler l’ADN génomique des noyaux des cellules

CELLULES de KIWI et de LEVURE paroi cellulaire

CELLULES de KIWI et de LEVURE paroi cellulaire

EXTRACTION d'ADN GÉNOMIQUE Alors, dans les cas pertinents: levure billes de verre (lyse physique) mélange au vortex (lyse physique) tampon de lyse avec détergent (chimique) phénol/CHCl3 (lyse chimique)

EXTRACTION d'ADN GÉNOMIQUE Alors, dans les cas pertinents: kiwi écrasement par fourchette (lyse physique) tampon de lyse avec détergent (chimique)

CELLULES ANIMALES Pas de paroi : Alors, ne nécessite pas de bris mécanique des fois un tampon hypotonique suffit pour faire éclater la cellule

EXTRACTION d'ADN GÉNOMIQUE lyse cellulaire: libère l’ADN du noyau séparation de l’ADN des autres composantes cellulaires  filtration ou centrifugation du lysat cellulaire  extraction des protéines (phénol/CHCl3)

EXTRACTION d'ADN GÉNOMIQUE lyse cellulaire: libère l’ADN du noyau séparation de l’ADN des autres composantes cellulaires précipitation (concentration) de l’ADN  précipitation à l’éthanol  colonne d’affinité (au lieu de précipitation, trousses commerciales) À noter: dans le cas des trousses utilisant une colonne effectivement les étapes 2+3 sont combinées.

QUALITTÉ/QUANTITÉ de l’ADN PRÉPARÉ 1. Estimation de la [ADN] par A260 à l’aide du spectrophotomètre bases azotées de l’ADN absorbent à 260 nm ADN doit être si pur 1 DO260 = 50 µg/ml d’ADN double brin

QUALITTÉ/QUANTITÉ de l’ADN PRÉPARÉ 1. Estimation de la [ADN] par A260 Problème: les protéines absorbent à 280 nm le phénol absorbe à 270 nm peut causer surestimation de [ADN] en raison de l'absorbance résiduelle à 260nm

QUALITTÉ/QUANTITÉ de l’ADN PRÉPARÉ 1. Estimation de la [ADN] par A260 Solution: mesurer DO280 calculer le rapport DO260/DO280 donne une indication de la pureté de l’ADN (±)

QUALITTÉ/QUANTITÉ de l’ADN PRÉPARÉ 1. Estimation de la [ADN] par A260 Point technique: il faut que les lectures de DO se situent entre 0,1 et 1,0 pour être fiables (au 2 λ)

QUALITTÉ/QUANTITÉ de l’ADN PRÉPARÉ 2. Intégrité de l’ADN spectrophotométrie donne aucune information sur l’intégrité de l’ADN (i.e. dégradé ou non) Pourquoi? Parce que, même si l'ADN est dégradé, les bases azotées de l'ADN sont encore présentes et absorbent à 260 nm

QUALITTÉ/QUANTITÉ de l’ADN PRÉPARÉ 2. Intégrité de l’ADN souvent on utilise un gel d’agarose pour visualiser la qualité de l’ADN (permets aussi d’évaluer [ADN]) migration

direction de la migration GELS d'AGAROSE Un exemple de BCM111: ADN génomique Pas de traînée = ADN non-dégradé ! direction de la migration

GELS d'AGAROSE Un exemple de BCM111: ADN génomique Pas de traînée = ADN non-dégradé ! ARN

SÉCURITÉ 1. Phénol très corrosif peut causer des brûlures Alors, les précautions: porte de gants porte de sarrau porte de lunettes de protection travailler le plus possible sous la hotte

SÉCURITÉ 1. Phénol très corrosif peut causer des brûlures S’il y a contact de phénol/CHCl3 avec la peau: rincer avec beaucoup d’eau ensuite laver avec de l’eau et du savon ne jamais utiliser d’éthanol

SÉCURITÉ 1. Phénol récupération sous la hotte ne jamais mettre des Eppendorfs contenant du ɸOH dans les poubelles ordinaires

SÉCURITÉ 2. Microcentrifugeuse lire/comprendre les règles d’utilisation sur p.7. équilibrer vos tubes !

SÉCURITÉ 2. Microcentrifugeuse lire/comprendre les règles d’utilisation sur p.6. équilibrer vos tubes = mettre un tube équilibre en face de votre tube pour les microtubes un volume égal est souvent acceptable

SÉCURITÉ 2. Microcentrifugeuse si le rotor n’est pas balancé… La soucoupe volante vue hier était en fait un rotor débalancé.

SÉCURITÉ 2. Microcentrifugeuse si le rotor n’est pas balancé…

SÉCURITÉ 2. Microcentrifugeuse s'il y a un bruit bizarre, immédiatement arrêter la centrifugeuse et vérifier

SÉCURITÉ 3. acides nucléiques en général Alors, les précautions: dégradés par les nucléases, des enzymes qui se retrouvent partout (sur nos mains, etc.) Alors, les précautions: solutions, embouts et tubes stériles porte de gants (très important pour l’ARN)

SÉCURITÉ 3. acides nucléiques en général À noter: uniquement cette semaine on travaille avec des embouts stériles, alors SVP ne pas remplir les boîtes avant qu'elles soient vides

PLAN EXPÉRIMENTAL 1. EXERCICE 1 Extraction de l’ADN génomique de levure 2. EXERCICE 2 Extraction de l’ADN génomique de kiwi. BCM111: Un coéquipier prépare l’ADN de levure pendant que l’autre prépare l’ADN de kiwi.

PLAN EXPÉRIMENTAL 1. EXERCICE 1 Extraction de l’ADN génomique de levure 2. EXERCICE 2 Extraction de l’ADN génomique de kiwi. 3. EXERCICE 3 Dosage de l’ADN (DO260 + DO260/DO280) i) levure (BCM) ii) kiwi (BCM+TSB)

ORGANIGRAMMES aide visuel en laboratoire montre les grandes lignes ne pas inclure tous les détails une par extraction d'ADN à mettre dans le cahier avant le labo

organigramme extraction d'ADN génomique de levure

Lunettes et gants obligatoire POINTS TECHNIQUES Lunettes et gants obligatoire Extraction d'ADN génomique

POINTS TECHNIQUES Extraction d'ADN génomique Levure bien resuspendre le culot des levures dans le tampon de lyse (étape 7) l'eppendorf + les billes contient DÉJÀ le ФOH / CHCl3 n'oublier pas de sceller votre microtube, APRÈS l'avoir fermé, avec du parafilm avant de vortexer

POINTS TECHNIQUES Extraction d'ADN génomique Levure prélèvement de la phase aqueuse: gardez le tube à un angle en la sortant de la microcentrifugeuse

POINTS TECHNIQUES Extraction d'ADN génomique Levure prélèvement de la phase aqueuse: enlevez la phase aqueuse le plus vite possible

POINTS TECHNIQUES Extraction d'ADN génomique Levure prélèvement de la phase aqueuse: prenez soin de ne pas prendre de l'interphase (laissez un peu de la phase aqueuse, étapes 12+15).

POINTS TECHNIQUES Extraction d'ADN génomique Levure ne pas mélanger EtOH 70% et 95%

Lunettes et gants obligatoire POINTS TECHNIQUES Lunettes et gants obligatoire Extraction d'ADN génomique Kiwi

POINTS TECHNIQUES Extraction d'ADN génomique Kiwi n'oublier pas de peser votre ¼ de kiwi! n'oublier pas de mélanger pendant les incubations à 60oC et sur glace noter le volume de votre filtrat (étape 6, pipette de 10ml stérile) utiliser seulement 1 ml de votre filtrat pour continuer (étape 7)

POINTS TECHNIQUES Extraction d'ADN génomique Kiwi prélèvement de la phase aqueuse: comme pour la levure

POINTS TECHNIQUES Extraction d'ADN génomique Kiwi prélèvement de la phase aqueuse: comme pour la levure l'ADN est le matériel clair et gélatineux collé sur le bord de l'Eppendorf assurez-vous d'avoir rincé/dissous tout le culot ne pas mélanger EtOH 70% et 95%

POINTS TECHNIQUES Estimation des petits volumes à l'aide de la micropipette essai et erreur

POINTS TECHNIQUES Culots d'ADN portez attention de ne pas les perdre portez attention de bien les dissoudre vérifier en regardant au travers du tube s'il n'y a plus de culot transparent et gélatineux sinon, mélanger la solution, car une solution non-homogène est nuisant à la quantification

SPECTROPHOTOMÉTRIE

SPECTROPHOTOMÉTRIE Côté rayé 3 ml 1 ml Volume minimal utiliser les côtés rayés des cuvettes pour les manipuler (cuvettes UV) essuyer les cuvettes avec un kleenex faire un blanc à toutes les longueurs d’onde

DO = Ecl SPECTROPHOTOMÉTRIE Loi de Beer-Lambert: DO = densité optique (pas d'unités) E = coefficient d'extinction molaire(M-1cm-1) c = concentration (M) l = longueur (cm) DO = Ecl

DO = Ecl SPECTROPHOTOMÉTRIE Loi de Beer-Lambert: le DO varie en fonction [ADN] c.-à-d pour 2 échantillons d'ADN « E » et « l » ne changent pas DO = Ecl

POINTS TECHNIQUES Spectrophotométrie 2 échantillons (levure + kiwi) bien identifier vos cuvettes! DO entre 0,1 et 1,0 pour être fiable (2 λ) duplicata de chaque échantillon (i.e. refaire la bonne dilution pour chaque échantillon et refaire les lectures à 260 et à 280 nm)

POINTS TECHNIQUES Ex. spectrophotométrie DO entre 0,1 et 1,0 pour être fiable 10ul échantillon+990ul H2O donne DO =1,5 Qu’est-ce qu’il faut faire ? diluer 1:2 ou utiliser seulement 5 ul

MINI RAPPORT But apprendre à rédiger un article scientifique partie 1 Sc.4 (Introduction, Matériels et Méthodes et Références) partie 2 Sc.9 (Résumé, Résultats et Discussion)

MINI RAPPORT article scientifique - sections résumé introduction matériels et méthodes résultats discussion références Consultez le «Guide de rédaction de rapport» peuvent être combinées

MINI RAPPORT cette semaine pour l'extraction d'ADN génomique de levure et le dosage par spectrophotométrie introduction matériels et méthodes références à remettre la semaine prochaine

MINI RAPPORT détails 5 pages max (-10% page supplémentaire) exclut la page titre, mais inclut les références police Times New Roman de taille 12 pt interligne double pages numérotées

MINI RAPPORT pondération présentation 5 pts introduction 20 pts Matériels et méthodes 10 pts Références 5 pts Analyse des résultats 10 pts 40 pts

MINI RAPPORT Introduction entonnoir - commence large et se spécifie de plus en plus autour du sujet principal de l'article éléments introduction à l'ADN génomique méthodes d'extraction d'ADN méthodes de dosage de l'ADN les objectifs (et le méthodes utilisées pour les réaliser inclure des références

MINI RAPPORT Matériels et méthodes le lecteur doit être en mesure de refaire l'expérience à l'aide de cette section écrite au passé (passé composé) à la 3e personne (impersonnel) texte continu divisé en sous-sections pas écrite comme un protocole dans un manuel de laboratoire

MINI RAPPORT Références format (dans le texte et dans la section des références) - voir Guide références supplémentaires aux notes de cours chaque référence doit être utilisée dans le texte pas de sites internet, ni Wikipedia

COMPTE RENDU BCM111 analyse des résultats compléter les feuilles du compte rendu dans vos notes de cours pourrait être fait en laboratoire remettre à l’heure normale

QUESTIONS?

CORRECTION des TRAVAUX l'utilisation de Wikipedia comme référence sera pénalisée l'affirmation de choses (parfois farfelues) sans référence - sera pénalisée respectez l'espace alloué - essayer d'être concis et précis, trop d'info dilue le message inclure les originales et non des photocopies

CORRECTION des TRAVAUX évitez de faire des comparaisons sans utiliser des statistiques pour appuyer (ex: % erreur) e.g. Ne pas écrire: "Les valeurs se ressemblent, alors on a bien manipulé" ou "Les valeurs ne se ressemblent pas, alors on a dû faire une erreur de manipulation".