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Génie génétique - À la recherche d’une cible pour le traitement de l’athérosclérose
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Protocol for youngsters to carry out a bacterial transformation in a lab. The protocol follows a line of biomedical research which focuses on the study of a potential therapeutic target that could be …

Protocol for youngsters to carry out a bacterial transformation in a lab. The protocol follows a line of biomedical research which focuses on the study of a potential therapeutic target that could be recognised by a drug against atherosclerosis. The experiment protocol is an opportunity for science centres, museums and schools to replicate a real experiment done in a real lab doing research on drug discovery.

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  • 1. Génie génétiqueÀ la recherche d’une cible pour letraitement de l’athérosclérose
  • 2. FACTEURS DE RISQUELa consommation d’aliments très riches en graisses saturées et la vie sédentaireaugmentent le risque de souffrir de maladies cardiovasculaires telles quel’athérosclérose.
  • 3. QU’EST-CE QUE L’ATHÉROSCLÉROSE ?C’est une maladie vasculaire due à l’accumulation de graisses sur les parois desvaisseaux sanguins susceptible de provoquer des manifestations très diverses et desévérité variable.Artère normaleAthérosclérosemodéréeAthérosclérose sévère Formation de plaques d’athérome pouvant obstruer la lumière des vaisseaux et bloquer la circulation sanguine.
  • 4. LE « MAUVAIS » CHOLESTÉROL OU LDL• L’apportalimentaire excessif de cholestérol entraîne soit le stockage ducholestérol sous forme de graisse soit sa présence dans la circulation sanguinesous forme de LDL (Low Density Lipoprotein, ou lipoprotéines de bassedensité), plus communément appelé « mauvais cholestérol ».• Le LDL est l’un des composants de la plaque d’athérome.
  • 5. SELON L’ORGANISATION MONDIALE DE LA SANTÉ (OMS)• Bien que les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux soientles principales causes de décès à travers le monde, 80 % des décès prématurésdus à ces causes pourraient être évités par le contrôle des principaux facteursde risque.• On estime, chaque année, que 17 millions de personnes décèdent dans lemonde entier des suites de maladies cardiovasculaires (MCV), en particulier decrises cardiaques et d’accidents vasculaires cérébraux.• Les MCV touchent autant les femmes que les hommes.• Elles constituent la principale cause de décès dans les pays en voie dedéveloppement, ainsi que dans les pays développés.
  • 6. LES MACROPHAGES, UN « SYSTÈME DE NETTOYAGE »• Les macrophages agissent comme un système de « nettoyage » pour empêcher lecholestérol de se déposer sur les parois.• Ce système de nettoyage est efficace si l’excès de cholestérol n’est pas trèsélevé. LDL Macrophage LDL oxydé Oxydation du LDL
  • 7. COMMENT SE FORME LA PLAQUE D’ATHÉROME ? ProliférationSi les quantités de cholestérol sont très de cellules endothélialesabondantes : Activation du système immunitaire Les macrophages continuent à capturer le LDL. Cellule Cependant, lorsque les macrophages ont capturé de spumeusegrandes quantités de LDL, ils se transforment en cellules appelées « spumeuses ». LDL Macrophage Ces dernières provoquent l’inflammation et la prolifération de cellules de la paroi artérielle LDL oxydé Oxydation du LDL Formation de la plaque d’athérome
  • 8. RECHERCHE SUR L’ATHÉROSCLÉROSEL’un des objectifs est le suivant :Comprendre comment les macrophages participent à la régulation des taux sanguins de cholestérol et leur rôledans le développement de l’athérosclérose. ?
  • 9. ÉTUDE DU RÉCEPTEUR DU LDL ET DE LA MYLIPNous savons que les macrophages reconnaissent le LDL oxydé grâce à desrécepteurs.Nous savons qu’une protéine des macrophages appelée « Mylip » provoquela dégradation du récepteur des LDL. Macrophage Récepteur des LDL LDL oxydé Si les macrophages produisent de grandes quantités de Mylip, Oxydation du LDL l’ingestion du cholestérol diminue.
  • 10. MYLIP, UNE ÉVENTUELLE CIBLE THÉRAPEUTIQUELes scientifiques étudient scrupuleusement cette protéine MyLip car ils pensentqu’un médicament pourrait agir sur celle-ci et empêcher les macrophages de réduirel’ingestion des LDL. Macrophage Cible thérapeutique LDL oxydé Oxydation du LDL
  • 11. COMMENT POUVONS-NOUS ÉTUDIER LES PROTÉINES ?• De grandes quantités d’une protéine sontnécessaires afin de pouvoir étudier safonction.• Le génie génétique constitue l’un des outilsde la biologie moléculaire nous permettantd’étudier les protéines.• Le génie génétique est la technologie de lamanipulation et du transfert de l’ADN d’unorganisme à un autre.
  • 12. EN PREMIER LIEU, NOUS CLONONS LE GÈNE DE LAPROTÉINE D’INTÉRÊT : MYLIP Nous procédons à son Cellule humaine ADN Gène Mylip insertion dans un fragment d’ADN circulaire appelé « plasmide ».
  • 13. NOUS EFFECTUONS UNE TRANSFORMATION BACTÉRIENNEAVEC LE GÈNE DE LA PROTÉINE D’INTÉRÊT : MYLIP1. Transformation 2. Sélection de bactéries 3. Multiplicationbactérienne transformées bactérienne
  • 14. NOUS ISOLONS LE GÈNE DE LA PROTÉINE MYLIP PUIS NOUSL’INTRODUISONS DANS DES CELLULES POUR QU’ELLESPRODUISENT LA PROTÉINE protéine MYLIP 3. Multiplication 4. Isolement 5. Production bactérienne de l’ADN de la protéine (en introduisant l’ADN dans des cellules eucaryotes)
  • 15. COMMENT ALLONS-NOUS EFFECTUERLA TRANFORMATION BACTÉRIENNE ? Des changements drastiques de ? température et l’ajout de cations permettent de favoriser l’entrée de l’ADN sous forme de plasmide.
  • 16. COMMENT POUVONS-NOUS VÉRIFIER LA MULTIPLICATIONDES BACTÉRIES TRANSFORMÉES ? ? Gène Mylip Gène deLe plasmide contient un résistance à l’antibiotiquegène de résistance à unantibiotique
  • 17. COMMENT POUVONS-NOUS VÉRIFIER LA MULTIPLICATION DES BACTÉRIES TRANSFORMÉES ?GèneMylip AmpicillineGène derésistance à Ampicillinel’antibiotique
  • 18. COMMENT ALLONS-NOUS ISOLER L’ADN PLASMIDIQUE DE LACULTURE BACTÉRIENNE ? ?En effectuant une Miniprep : Gène SOLUTION 2 SOLUTION 3 CHLOROPAN ÉTHANOL Mylip Gène résistant à l’ampicillineAu moyen de différents solvants et de centrifugations, nous écarterons lesdifférents composants.
  • 19. UNE FOIS L’ADN ISOLÉ, NOUS POUVONS CONTINUER LARECHERCHE ! 5. Production de la protéine (après introduction de l’ADN dans des cellules eucaryotes). 6. Une fois que les scientifiques ont obtenu la protéine, ils peuvent : • étudier sa fonction dans la régulation du cholestérol et • mettre au point de nouveaux médicaments pour l’athérosclérose.
  • 20. Mettez votre blouse ! Vous aussi vous pouvez devenir chercheur(euse) !Chercheur ayant collaboré avec les contenus : Theresa León, Jonathan Matalonga, Universitéde BarceloneAUTEUR FINANCÉ PAR : MEMBRES DU CONSORTIUM : Coordonnateur Cet ouvrage est sous une licence Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported de Creative Commons . Pour voir une copie de cette llicence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/

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