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Quel est le rôle de l’ADN ligase dans la formation d’ADN recombinant ? (A) former des brins d’ADN qui sont complémentaires de l’ARNm prélevé d’un organisme (B) couper des segments d’ADN, laissant des « extrémités collantes » pour permettre la recombinaison (C) former un brin d’ADN complémentaire au brin matrice d’ADN (D) combler les lacunes du squelette sucre-phosphate de l’ADN recombiné
Cette question nous interroge sur l’ADN ligase et son rôle dans la formation de l’ADN recombinant. Passons en revue quelque terminologie au sujet de la formation de l’ADN recombinant. L’ADN recombinant est la combinaison d’ADN d’au moins deux sources différentes. Par exemple, nous pouvons créer un ADN recombinant en réunissant un ADN bactérien et un ADN humain. Cela se fait souvent en utilisant des plasmides bactériens, qui sont de petits morceaux circulaires d’ADN extrachromosomique existant dans les bactéries pour porter des gènes annexes qui ne se trouvent pas sur leur chromosome. Cela peut les aider à s’adapter à leur environnement, par exemple en portant des gènes de résistance aux antibiotiques.
Ces deux sources d’ADN peuvent être combinées pour former un ADN recombinant. Pour que ces ADN soient réunis afin de former un ADN recombinant, l’ADN des deux sources doit être coupé. Pour ce faire, nous utilisons des enzymes spéciales appelées enzymes de restriction afin de cliver l’ADN. Les enzymes de restriction peuvent reconnaître et cliver des séquences spécifiques d’ADN appelées sites de restriction. Par exemple, l’enzyme de restriction EcoRI clive la séquence GAATTC, que nous pouvons voir indiquée ici. Lorsque EcoRI clive l’ADN, elle le coupe selon le schéma que l'on voit ici. Lorsque l’ADN est clivé par une enzyme de restriction, celle-ci coupe l’ADN en clivant la liaison phosphodiester du squelette sucre-phosphate. Donc, c’est ainsi que l’ADN du plasmide bactérien, ainsi que l’ADN humain, peuvent être clivés par une enzyme de restriction.
Voyons maintenant comment ceux-ci peuvent être réunis pour former un ADN recombinant. Une fois la séquence coupée, vous remarquerez qu’il existe des extrémités en porte à faux, ou des régions d’ADN où les bases ne sont pas appariées. On les appelle des extrémités cohésives car elles ont tendance à se recoller ensemble grâce à leurs bases complémentaires. Donc, si nous clivons notre ADN plasmidique bactérien et notre ADN humain avec la même enzyme de restriction, nous pouvons réunir ces deux ADN car ils auront des extrémités cohésives complémentaires. Ici, nous pouvons voir l’ADN plasmidique bactérien et l’ADN humain réassemblés pour former l’ADN recombinant.
Vous remarquerez qu’il existe des lacunes dans le squelette sucre-phosphate de cette molécule recombinante. Celles-ci sont produites lorsque l’enzyme de restriction a clivé la liaison phosphodiester plus tôt lorsqu’elle a coupé ces molécules. Pour réparer ces lacunes, une enzyme appelée ADN ligase peut être utilisée pour joindre les squelettes sucre-phosphate. Et nous pouvons le voir ici. Maintenant, les deux molécules sont complètement réunies.
Pour en revenir à notre question, l’option qui décrit le mieux le rôle de l’ADN ligase dans la formation d’ADN recombinant est donnée par le choix de réponse (D), combler les lacunes du squelette sucre-phosphate de l’ADN recombiné.