Les techniques de biologie moléculaire innovantes
Utiliser les dernières techniques de pointe en biologie moléculaire pour répondre aux défis de demain.
Qu’est-ce que l’étude de l’ADN ?
En 1953, James Watson et Francis Crick ont mis en évidence la structure en double hélice de l’acide désoxyribonucléique (ADN). Cette découverte a révolutionné le monde scientifique, mais également l’humanité dans son quotidien.
L’ADN est la mémoire d’un être vivant, son code pour programmer le développement des cellules et des tissus, transmettre les gènes (reproduction, hérédité).
L’étude de l’ADN permet entre autres :
- d’identifier une personne ou une espèce
- de détecter des anomalies ou des mutations
L’étude de l’ADN et autres informations génétiques utilise des outils regroupés sous le terme de biologie moléculaire, ou l’étude des informations du vivant au niveau de la molécule (d’ADN).
Depuis 20 ans, les connaissances en génétique et en biologie moléculaire ont permis des avancées exceptionnelles :
- nouvelle thérapie dans la lutte de certaines maladies
- détection de virus comme SARS-CoV-2 lors de la pandémie Covid-19.
La technologie NGS est une méthode de séquençage de l’ADN permettant de décoder les informations génétiques. Cette nouvelle méthode innovante permet de traiter un grand nombre d’informations en un temps beaucoup plus rapide que les méthodes traditionnelles.
La technique standard de la méthode PCR quantitative (qPCR)
Appelée parfois aussi PCR en temps réel (RT-PCR), cette technique reste le « Gold standard » des méthodes de biologie moléculaire dans le domaine du diagnostic. Elle est fiable, sensible, robuste et pourra être utilisée à grand débit.
La détection et la quantification des microorganismes
Détection de bactérie, virus ou champignons dans différentes matrices :
- végétale
- sol
- eau usée
- crème cosmétique
- prélèvements d’air
Cas pratique
Depuis 2014, une méthode de qPCR est utilisée dans la détection précoce de l’agent responsable de l’oïdium de la vigne (Erysiphe necator). Cette méthode permet d’alerter sur la présence de la maladie avant l’apparition des symptômes. Depuis 2022 cette méthode a évolué en un kit de la gamme idetectTM prêt à l’emploi et accessible aux laboratoires en capacité de réaliser des analyses moléculaires.
Suivi des résistances aux fongicides
Détection et quantification des variants génétiques : exemple des mutations des gènes codant pour les protéines cibles des fongicides et induisant une résistance aux fongicides.
Cas pratique
La résistance aux fongicides QoI (inhibiteurs de la respiration) chez l’agent responsable du mildiou de la vigne est causée par une mutation au niveau du cytochrome b (G143A). La fréquence de cette mutation est suivie dans des populations mixtes pour évaluer le niveau de résistance par qPCR
La méthode de séquençage par petits fragments, le pyroséquençage
Une méthode de séquençage de petits fragments (<200pb) basée sur un enchainement de réactions enzymatiques. Après amplification de la région d’intérêt par PCR, les amplicons sont séquencés par incorporation de nucléotides marqués.
Le signal traduit en séquences nucléotidiques s’affiche en temps réel permettant de détecter et quantifier les variations génétiques. Avec le PyroMark® 48 de Qiagen, le pyroséquençage fait peau neuve ! rapidité de design, fiabilité de résultat et accessibilité technique sont au rendez-vous.
Cas pratique
Quand la qPCR rencontre-t-elle ses limites ? Souvent dans des cas où
- plusieurs mutations sont présentes sur le même site
- mutations non connues
- délétions ou insertions de plusieurs nucléotides.
Dans ces cas, le pyroséquençage apporte une solution plus précise :
- SARS-CoV-2 dans les eaux usées : détection et quantification des variants. Avec l’émergence d’une multitude de variants du virus, le pyroséquençage permet de les tracer rapidement.
- Résistance aux fongicides : notre équipe a découvert un nouveau mécanisme de résistance de l’agent responsable du mildiou de la vigne (Plasmopara viticola) à un fongicide appelé la cyazofamide (inhibiteur de la respiration cellulaire). Cette résistance provient d’une modification de la cible de ce fongicide avec une insertion de 6 nucléotides. Non réalisable par qPCR, la fréquence des gènes portant cette insertion est quantifiée par pyroséquençage.
Nos solutions associées aux techniques de biologie moléculaire
idetect
Test produits phytosanitaires
Travaillons ensemble !
Vous avez des besoins ou des interrogations sur la microbiologie de l'environnement, contactez-nous et nous vous apporterons les réponses adaptées à votre situation.