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Glossaire
Biologie moléculaire et Génomique
Rédaction coordonnée par J.F. Morot-Gaudry (INRA-Versailles)
ADN-T (ADN transféré) : Fragment d’ADN
encadré par les séquences bordures droite et
gauche (répétitions de 24 paires de bases) du
plasmide Ti d’Agrobacterium qui permettent
l’intégration stable de ce fragment dans le génome
d’une plante.
BAC (Bacterial Artificial Chromosome) :
Vecteur bactérien permettant de cloner des
fragments d’ADN de l’ordre de 100 à 200
kilobases dans des cellules d’E. coli. Les BACs
peuvent être manipulés comme des plasmides de
très grande taille.
Banque d’ADNc : Collection de clones d’ADN
complémentaire obtenus après transcription inverse
de l’ensemble des ARN messagers d’un
organisme, organe...
Banque génomique : Collection de fragments
d’ADN génomique représentative de la totalité
d’un génome, clonés dans des vecteurs (phage,
BAC, YAC...) et propagés dans des cellules hôtes
(bactéries, levures...).
BLAST : Logiciels qui permettent de comparer
plusieurs séquences et de déterminer leurs régions
d’homologie.
Carte génétique : Agencement le long des
chromosomes de loci dont les positions relatives
sont déterminées à partir des fréquences de
recombinaison entre ces loci. Les distances
génétiques, exprimées en centimorgan (cM), sont
donc fonction des taux de recombinaison observés
et dépendent ainsi notamment de la population de
cartographie utilisée.
Carte physique du génome : Reconstitution du
génome par un ensemble de fragments d’ADN
ordonnés les uns par rapport aux autres et
positionnés le long des chromosomes au moyen de
marqueurs. Les distances entre les marqueurs sont
exprimées en paires de bases.
Clonage positionnel : Isolement d’un gène à partir
de marqueurs qui lui sont liés.
Co-suppression :
Phénomène
décrivant
l’inactivation réciproque et coordonnée d’un gène
endogène et d’un transgène homologue. La co-
suppression correspond à une inactivation par TGS
ou PTGS (cf. Epigénétique) suivant que le
transgène est homologue au gène endogène par sa
séquence promotrice ou sa séquence codante.
Criblage différentiel : Technique qui permet
d’identifier des ADNc correspondant à des ARN
messagers spécifiques d’un tissu ou d’un stade de
développement donné.
Double-hybride : Système développé chez la
levure Saccharomyces cerevisiae pour mettre en
évidence des interactions protéine/protéine. Ce
système est basé sur l’utilisation d’un facteur de
transcription dont les domaines de liaison à l’ADN
et d’activation de la transcription peuvent être
dissociés. Le principe du double-hybride consiste à
exprimer dans la levure deux protéines dont on
veut tester l’interaction sous la forme de protéines
hybrides fusionnées l’une avec le domaine de
liaison à l’ADN, l’autre avec le domaine
d’activation de la transcription. Si les deux
protéines interagissent, les deux domaines sont de
nouveau associés, permettant ainsi la transcription
d’un gène rapporteur.
Eléments transposables : Séquences d’ADN
mobiles présentes dans le génome des procaryotes
et des eucaryotes. Les éléments de classe I (ou
rétrotransposons) présentent des homologies de
structure et de fonctionnement avec les rétrovirus
des mammifères et transposent selon un mode
réplicatif via un intermédiaire ARN (mécanisme de
type « copier-coller »). Les éléments de classe II
(ou transposons) s’excisent et se réinsèrent dans
l’ADN chromosomique selon un mécanisme de
type « couper-coller ».
Epigénétique : Concerne des modifications
héritables de l’expression des gènes qui ne
résultent pas de modifications de leur séquence
nucléotidique. Ces modifications épigénétiques
peuvent résulter soit d’un blocage de la
transcription (transcriptional gene silencing, TGS),
soit de la dégradation spécifique des ARNm (post-
transcriptional gene silencing, PTGS). Chez
certains eucaryotes (dont les plantes), les
modifications
épigénétiques
induites
par
transgénèse s’accompagnent d’une méthylation des
promoteurs dans le cas de la TGS ou de la région
transcrite dans le cas de la PTGS.
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EST (Expressed Sequence Tags, ou Etiquettes
de Séquences Transcrites) : Courtes séquences
de 300 à 500 nucléotides résultant du séquençage
partiel de chacun des clones de banques d’ADNc.
Ces séquences permettent de dresser un inventaire
des gènes transcrits (par exemple dans un organe
ou à un stade de développement donnés).
Etiquetage moléculaire : Technique qui permet
d’obtenir des mutants chez lesquels le gène muté
est « étiqueté » par la présence d’une séquence
d’ADN étrangère connue (ADN-T, transposons).
Cf. Mutagenèse par insertion.
Fingerprint (empreinte ou carte d’identité
génétique) : Caractérisation du génotype d’un
individu par l’identification d’un ensemble
d’allèles à différents sites très polymorphes (par
exemple microsatellites) de l’ADN.
FST (Flanking Sequence Tag) : Séquence d’une
région d’ADN génomique adjacente à une
insertion d’ADN étranger connu (ADN-T,
transposon..). Cf. Mutagenèse par insertion.
Gène rapporteur : Gène dont l’expression
phénotypique est facilement détectable et qui peut
être utilisé fusionné à des régions promotrices pour
étudier leur activité dans l’espace ou le temps
(exemples : gènes GUS, CAT, gènes de la
luciférase et de la GFP).
Génomique : Etude globale et systématique des
génomes dans le but d’obtenir une vue générale de
leur organisation et de leur fonctionnement. La
génomique structurale permet de décrire
l’organisation des chromosomes et de dresser
l’inventaire des gènes qu’ils contiennent et la
génomique fonctionnelle vise à attribuer des
fonctions à ces gènes et à comprendre l’ensemble
de leurs régulations et leurs interactions.
Génotypage : Détermination du génotype d’un
individu à un ou plusieurs sites présentant du
polymorphisme.
GFP (Green fluorescent protein) : Protéine
fluorescente, isolée d’une méduse. Le gène codant
la GFP est utilisé comme gène rapporteur. La
détection de la fluorescence est directe après
illumination UV (509 nm) et n’est pas destructive,
elle est compatible avec l’étude des cellules
vivantes.
Hybridation in situ : Technique d’hybridation
moléculaire qui permet de visualiser sur une coupe
tissulaire les ARN messagers exprimés dans ce
tissu.
Microsatellites : Courtes séquences d’ADN
présentes dans le génome, formées de la répétition
d’un motif constitué de une à quatre bases (par ex :
(GA)
n
) et utilisées comme marqueurs du fait du
polymorphisme important de leur longueur.
Mutagenèse dirigée : Technique qui permet
d’introduire un changement donné dans une
séquence codante d’ADN, de manière à modifier la
séquence en acides aminés de la protéine
correspondante.
Mutagenèse par insertion : Inactivation d’un
gène par insertion dans sa séquence d’un ADN
étranger de séquence connue (par exemple ADN-
T, transposon...).
Open reading frame (ORF) : Cadre de lecture
ouvert correspondant à une séquence d’ADN
potentiellement traduite sans interruption en
séquence protéique. Le cadre de lecture débute par
un codon d’initiation (ATG) et se termine par un
codon stop (TAA, TAG ou TGA).
PCR (Polymerase Chain Reaction) : Réaction de
polymérisation
en
chaîne.
Technique
d’amplification enzymatique (utilisant la Taq
polymérase) in vitro d’un fragment d’ADN à partir
d’amorces nucléotidiques spécifiques, permettant
d’obtenir un très grand nombre de copies de ce
fragment.
Protéome : Ensemble des protéines traduites à
partir des ARN messagers.
Puce à ADN (DNA chips, micro-array) : Petit
support solide sur lequel sont fixés à des positions
déterminées un très grand nombre de molécules
d’ADN ou d’oligonucléotides, constituant une
matrice pour des hybridations moléculaires. Des
milliers de séquences différentes peuvent être
présentes sur une surface d’un centimètre carré.
Les puces à ADN permettent par exemple
d’étudier l’expression des gènes d’un organisme
dans différentes conditions.
Puce à protéines : Système permettant l’analyse
de l’ensemble des protéines synthétisées à partir du
génome. Des quantités de protéines de l’ordre de la
femtomole (10
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M) sont déposées sur un support
métallique et analysées par spectrométrie de
masse.
QTL (Quantitative Trait Locus) : Locus
contrôlant la variation d’un caractère quantitatif’. Il
s’agit en fait de la détection statistique d’un gène
(ou de plusieurs gènes finement liés) dont le
polymorphisme explique une partie de la
variabilité phénotypique observée dans une
population adéquate (Lignées Recombinantes,
F2...) pour un caractère quantitatif. Cette détection
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statistique repose sur l’analyse de marqueurs
génétiques cartographiés sur la même population.
RNAi
(RNA
interference) :
Phénomène
d’inactivation découvert chez la drosophile et le
nématode
décrivant
l’inactivation
post-
transcriptionnelle d’un gène endogène par
introduction d’un ARN double-brin homologue à
la séquence codante de ce gène. Chez les plantes,
l’introduction d’un transgène exprimant un ARN
double-brin induit une inactivation par TGS ou
PTGS suivant que l’ARN correspond à la séquence
promotrice ou à la séquence codante du gène cible
(cf. Epigénétique).
SAGE (Serial analysis of gene expression) :
Cette technique permet d’estimer l’abondance d’un
ARNm particulier dans une population d’ARNm.
Des ADNc sont synthétisés à partir de l’ensemble
des ARNm, puis digérés par une enzyme de
restriction qui coupe fréquemment l’ADN, et les
fragments obtenus sont liés les uns aux autres
(concatémères ou étiquettes en série). Après
amplification et séquençage des produits, une
analyse informatique basée sur la fréquence
d’apparition de l’étiquette correspondante donne le
niveau d’expression de l’ARNm étudié.
Synténie : Conservation de l’ordre des gènes dans
certaines portions du génome
d’espèces
différentes.
SNP (Single Nucleotide Polymorphism) :
Polymorphisme d’une séquence d’ADN portant sur
une seule base, ou parfois correspondant à une
petite insertion ou délétion.
Transcriptome : Ensemble des ARN messagers,
produits de la transcription d’un génome.
Transformation : Modification du patrimoine
génétique d’une cellule par introduction d’une
information génétique étrangère.
Transgénèse : Technique servant à introduire un
gène étranger (transgène) dans le génome d’un
organisme, en vue d’obtenir un organisme
génétiquement modifié.
VIGS (Virus Induced Gene Silencing) :
Inactivation d’un gène endogène ou d’un transgène
par un virus recombinant comportant une partie de
sa séquence. Le VIGS induit une inactivation par
TGS ou PTGS (cf. Epigénétique). Découvert chez
les plantes, ce phénomène n’a pour l’instant pas été
décrit chez d’autres eucaryotes.
YAC (Yeast Artificial Chromosome) ou
chromosome artificiel de levure : Vecteur
construit à partir de
séquences d’ADN
chromosomique de levure, permettant le clonage
de très grands fragments d’ADN exogène (jusqu’à
1000 kilobases) dans des cellules de levure.
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