Glossaire
247 termes de génétique, de biologie moléculaire et d'instrumentation.
A
- A260
- Absorbance à 260 nm, maximale pour les acides nucléiques ; A260 = 1 ↔ 50 ng/µL d’ADN double brin (trajet 10 mm).
- Quantification au NanoDrop
- Absorbance
- Grandeur sans unité, A = log₁₀(I₀ / I), qui mesure la lumière absorbée par un échantillon. Selon la loi de Beer-Lambert, elle est proportionnelle à la concentration.
- NanoDropSpectro DO600
- Acide aminé
- Monomère des protéines ; 20 types codés par les codons.
- Réplication, transcription, traduction
- Activité étoile
- Coupure non spécifique d’une enzyme de restriction favorisée par un excès d’enzyme, trop de glycérol ou une longue incubation.
- Enzymes de restriction
- ADN
- Acide désoxyribonucléique : polymère de nucléotides (bases A, T, G, C) portant l’information génétique, organisé en double hélice.
- Structure de l'ADNDe la cellule à l'ADN
- ADN ligase
- Enzyme formant une liaison phosphodiester entre un 5′-phosphate et un 3′-OH ; la ligase T4 est utilisée en clonage.
- Clonage dans pUC19
- ADN polymérase
- Enzyme qui synthétise l’ADN de 5′ vers 3′ à partir d’une amorce ; certaines relisent (exonucléase 3′→5′).
- Réplication, transcription, traductionPCR
- Agarose
- Polysaccharide extrait d’algues rouges, dissous à chaud dans un tampon et qui gélifie en refroidissant. Sa concentration fixe la taille des mailles du gel.
- Préparation du gelÉlectrophorèse sur gel d'agarose
- Agent intercalant
- Molécule fluorescente qui s’insère entre les bases de l’ADN double brin (bromure d’éthidium, SYBR Safe) et le rend visible sous UV ou lumière bleue.
- TransilluminateurPréparation du gel
- Alignement de séquences
- Mise en correspondance position par position de deux séquences, avec des gaps, pour mesurer leur ressemblance.
- Alignement de séquences
- Aliquot
- Petite portion d’un réactif répartie dans un tube séparé, destinée à un usage unique. Aliquoter évite les cycles de congélation et décongélation et limite les contaminations.
- Stockage
- Allèle
- Variante d’un gène ; un individu diploïde possède deux allèles par gène autosomique.
- Génétique mendélienne
- Amorce
- Court oligonucléotide fournissant une extrémité 3′-OH pour démarrer la synthèse d’ADN (ARN in vivo, ADN en PCR).
- PCR
- Ampicilline
- Antibiotique β-lactame ; le gène bla (β-lactamase) du plasmide confère la résistance et permet la sélection.
- Clonage dans pUC19
- Anode
- Électrode positive (fil rouge) de la cuve d’électrophorèse, vers laquelle migre l’ADN, chargé négativement.
- Électrophorèse
- Anticodon
- Triplet d’un ARNt complémentaire d’un codon de l’ARNm.
- Réplication, transcription, traduction
- Antiparallèle
- Disposition des deux brins de l’ADN : l’un orienté 5′→3′, l’autre 3′→5′ en vis-à-vis.
- Structure de l'ADN
- Appariement complémentaire
- Règle d’association des bases : A avec T (2 liaisons hydrogène) et G avec C (3 liaisons hydrogène).
- Structure de l'ADN
- Arc électrique
- Décharge brutale à travers une cuve d’électroporation trop conductrice (présence de sels) : les cellules sont tuées et l’ADN perdu.
- Électroporateur
- ARN
- Acide ribonucléique : polymère de nucléotides à ribose, avec l’uracile (U) à la place de la thymine ; messager, de transfert, ribosomique, régulateur.
- Réplication, transcription, traduction
- ARN de transfert (ARNt)
- ARN adaptateur qui apporte un acide aminé et reconnaît un codon par son anticodon.
- Réplication, transcription, traduction
- ARN guide (sgRNA)
- ARN unique de ≈ 100 nt : 20 nt d’espaceur ciblant l’ADN et un échafaudage reconnu par Cas9.
- Mécanisme de CRISPR-Cas9Concevoir un ARN guide
- ARN messager (ARNm)
- ARN codant qui porte l’information d’un gène jusqu’au ribosome ; maturé chez les eucaryotes (coiffe, épissage, poly(A)).
- Réplication, transcription, traduction
- ARN polymérase
- Enzyme qui synthétise l’ARN à partir d’une matrice d’ADN, sans amorce, de 5′ vers 3′.
- Réplication, transcription, traduction
- Asepsie
- Ensemble des gestes qui empêchent l’introduction de micro-organismes dans une culture : zone stérile, matériel stérile, ouvertures brèves.
- Zone stérileRègles de sécurité au laboratoire
- Assortiment indépendant
- Seconde loi de Mendel : les allèles de gènes différents (non liés) se répartissent indépendamment dans les gamètes.
- Génétique mendélienne
- Autoclavage
- Stérilisation par vapeur d’eau saturée sous pression, classiquement 121 °C pendant au moins 15 min, qui détruit toutes les formes de vie, spores comprises.
- AutoclaveRègles de sécurité au laboratoire
- Autoclave
- Enceinte stérilisant par vapeur sous pression (≈ 121 °C, 1 bar, 15–20 min) le matériel, les milieux et les déchets biologiques.
- Règles de sécurité au laboratoire
B
- Base azotée
- Molécule cyclique portant l’information : purines (adénine A, guanine G) et pyrimidines (cytosine C, thymine T, uracile U dans l’ARN).
- Structure de l'ADN
- Blanc
- Mesure de référence faite avec le solvant ou le milieu seul (sans l’analyte), que l’appareil soustrait des mesures suivantes.
- NanoDropSpectro DO600
- BLAST
- Outil heuristique rapide de recherche de similarité dans une base de séquences ; fournit une E-value.
- Alignement de séquences
- Boucle R
- Structure à trois brins formée quand le guide s’apparie au brin ciblé, déplaçant le brin non ciblé.
- Mécanisme de CRISPR-Cas9
- Bras d’homologie
- Régions de la matrice identiques aux séquences entourant la coupure, qui guident l’HDR (≈ 30–60 nt pour un ssODN).
- Réparation : NHEJ et HDR
- Bromure d’éthidium (BET)
- Colorant intercalant fluorescent sous UV, mutagène suspecté ; manipulation en zone dédiée.
- Électrophorèse sur gel d'agaroseRègles de sécurité au laboratoire
C
- Cadre de lecture
- Découpage d’une séquence en codons à partir d’un point de départ donné ; six cadres possibles sur un ADN double brin.
- Navigateur de séquence
- Carte de restriction
- Schéma des sites de coupure sur une molécule ; n coupures donnent n fragments (cercle) ou n+1 (linéaire).
- Enzymes de restriction
- Cas9
- Nucléase guidée par ARN (SpCas9) qui coupe l’ADN double brin 3 pb en amont d’un PAM NGG.
- Mécanisme de CRISPR-Cas9
- Cassure double brin
- Rupture des deux brins de l’ADN produite par Cas9 ; réparée par NHEJ ou HDR, létale sans réparation chez E. coli.
- Réparation : NHEJ et HDR
- Cathode
- Électrode négative (fil noir) de la cuve d’électrophorèse. Les puits du gel sont placés de son côté.
- Électrophorèse
- CDS
- Séquence codante annotée d’un gène (coding sequence) ; une CDS de N pb code N/3 − 1 acides aminés (hors stop).
- Formats FASTA et GenBank
- Cellule
- Unité de base du vivant, procaryote (sans noyau) ou eucaryote (avec noyau et organites).
- De la cellule à l'ADN
- Cellule compétente
- Bactérie préparée (CaCl₂ ou électrocompétente) pour accepter de l’ADN exogène.
- Clonage dans pUC19
- Cellules électrocompétentes
- Bactéries lavées pour éliminer presque tous les ions et conservées dans du glycérol à 10 %, prêtes pour l’électroporation.
- ÉlectroporateurClonage dans pUC19
- Centrifugation
- Séparation par force centrifuge (en × g) ; concentre culots et précipités au fond du tube.
- Extraction d'ADNCulture et miniprep
- Centromère
- Région du chromosome où se rejoignent les chromatides sœurs et où s’attache le fuseau lors de la division.
- De la cellule à l'ADN
- Choc thermique
- Passage bref de bactéries chimiocompétentes de la glace à 42 °C (30 s exactement selon NEB, 30 à 45 s selon d’autres protocoles), puis retour dans la glace, pour faire entrer un plasmide. La durée est critique.
- Bloc chauffantClonage dans pUC19
- Chromatine
- Complexe d’ADN et de protéines (histones) ; se condense en chromosomes lors de la division.
- De la cellule à l'ADN
- Chromatogramme
- Tracé des quatre couleurs de fluorescence d’un séquençage Sanger ; un pic par base.
- Séquençage Sanger
- Chromosome
- Molécule d’ADN associée à des protéines ; linéaire chez les eucaryotes, souvent circulaire chez les bactéries.
- De la cellule à l'ADN
- Cisaillement
- Contrainte mécanique exercée par un liquide en écoulement rapide, qui étire et casse les très longues molécules comme l’ADN génomique (vortex, pipetage vigoureux).
- VortexExtraction d'ADN
- Clonage
- Insertion d’un fragment d’ADN dans un vecteur, multiplié ensuite par des bactéries en copies identiques.
- Clonage dans pUC19
- Code génétique
- Correspondance entre les 64 codons et les 20 acides aminés (plus les stops) ; redondant, non ambigu, quasi universel.
- Réplication, transcription, traduction
- Code IUPAC
- Lettres pour les bases dégénérées : N (toutes), R (A/G), Y (C/T), W (A/T), S (G/C)…
- Navigateur de séquence
- Codon
- Triplet de nucléotides de l’ARNm codant un acide aminé ou un signal stop.
- Réplication, transcription, traduction
- Codon start
- Codon AUG initiant la traduction et codant la méthionine.
- Réplication, transcription, traductionNavigateur de séquence
- Codon stop
- Codon de terminaison (UAA, UAG, UGA) qui ne code aucun acide aminé et libère la protéine.
- Réplication, transcription, traductionNavigateur de séquence
- Colonie satellite
- Petite colonie sans plasmide poussant autour d’une colonie résistante quand la β-lactamase a dégradé l’ampicilline locale.
- Clonage dans pUC19
- Complémentaire inverse
- Séquence du brin opposé lue de 5′ vers 3′ : on complémente chaque base puis on inverse l’ordre.
- Structure de l'ADNNavigateur de séquence
- Cône
- Embout jetable en plastique fixé sur la micropipette. Lui seul touche le liquide ; on le change entre chaque réactif ou échantillon pour éviter la contamination croisée.
- MicropipettesPaillasse et micropipettes
- Confinement (BSL)
- Niveau de sécurité biologique (L1 à L4) selon la dangerosité des micro-organismes ; E. coli K-12 et levure sont de niveau 1.
- Règles de sécurité au laboratoire
- Constante de temps
- Durée caractéristique de la décharge d’un électroporateur, τ = R × C (environ 5 ms avec 200 Ω et 25 µF). Une valeur très courte révèle un échantillon trop salé.
- Électroporateur
- Contamination croisée
- Transfert involontaire de matériel (ADN, cellules) d’un échantillon à un autre, par exemple en réutilisant un cône. En PCR, quelques molécules suffisent à fausser un résultat.
- MicropipettesPCR
- Courbe de croissance
- Évolution d’une population bactérienne : phases de latence, exponentielle, stationnaire et de déclin ; N(t) = N₀·2^(t/g).
- Culture et miniprep
- Courbe de fusion
- Mesure de la fluorescence lors d’une montée en température ; un pic de −dF/dT par produit, à sa Tm.
- PCR quantitative
- Couvercle chauffant
- Couvercle du thermocycleur maintenu vers 105 °C, au-dessus de la température des tubes, pour empêcher l’évaporation et la condensation sous les bouchons.
- ThermocycleurPCR
- Criblage bleu/blanc
- Sélection des recombinants : l’insert interrompt lacZα, les colonies restent blanches (sans X-gal clivé), les vecteurs vides sont bleus.
- Clonage dans pUC19
- CRISPR
- Répétitions d’ADN bactérien espacées de séquences virales ; mémoire d’une immunité adaptative, détournée en outil d’édition.
- Mécanisme de CRISPR-Cas9
- Croisement test
- Croisement avec un homozygote récessif pour révéler le génotype d’un individu dominant (1:1 s’il est hétérozygote).
- Génétique mendélienne
- Ct (Cq)
- Cycle où la fluorescence franchit le seuil ; plus il y a de cibles au départ, plus le Ct est petit.
- PCR quantitative
- Ct (cycle seuil)
- Numéro du cycle de qPCR auquel la fluorescence d’un puits franchit le seuil. Plus le Ct est bas, plus la matrice était abondante ; à efficacité de 100 %, 1 Ct d’écart correspond à un facteur 2.
- PCR quantitative
- Culot
- Matière sédimentée au fond du tube après centrifugation (cellules, ADN précipité) ; le surnageant est au-dessus.
- Extraction d'ADN
D
- DASRI
- Déchets d’activités de soins à risques infectieux : filière des déchets biologiques du laboratoire.
- Règles de sécurité au laboratoire
- ddNTP
- Didésoxynucléotide sans 3′-OH : son incorporation arrête l’élongation (terminateur de chaîne).
- Séquençage Sanger
- Décalage du cadre de lecture
- Effet d’un indel non multiple de 3 : tous les codons en aval changent, avec un stop prématuré fréquent.
- MutationsRéparation : NHEJ et HDR
- Dénaturation
- Séparation des deux brins de l’ADN, par la chaleur ou un pH élevé ; l’absorbance à 260 nm augmente (effet hyperchrome).
- Structure de l'ADNPCR
- DH5α
- Souche de laboratoire d’E. coli K-12 (recA1, endA1, lacZΔM15) adaptée au clonage et au criblage bleu/blanc.
- Clonage dans pUC19
- Didésoxynucléotide (ddNTP)
- Nucléotide dépourvu du groupement 3'-OH : une fois incorporé, il arrête l’élongation. Base de la méthode de Sanger, chaque ddNTP portant un fluorophore de couleur différente.
- SéquenceurSéquençage Sanger
- Dimère d’amorces
- Produit court d’une PCR formé par appariement des amorces entre elles, surtout par leurs extrémités 3′.
- PCRPCR quantitative
- Dimère de thymine
- Lésion de l’ADN causée par les UV : deux thymines voisines se lient de façon covalente. Elle bloque les polymérases et réduit l’efficacité du clonage.
- Transilluminateur
- Diploïde
- Possédant deux jeux de chromosomes (2n) ; les cellules somatiques humaines ont 46 chromosomes.
- De la cellule à l'ADNGénétique mendélienne
- dNTP
- Désoxyribonucléotides triphosphates (dATP, dCTP, dGTP, dTTP), substrats de la synthèse d’ADN.
- PCR
- DO600
- Densité optique à 600 nm mesurant la turbidité d’une culture ; DO = 1 ≈ 8 × 10⁸ cellules d’E. coli/mL, linéaire jusqu’à ≈ 1.
- Culture et miniprep
- Dogme central
- Principe du flux d’information : ADN → ARN → protéine (la séquence ne revient pas de la protéine vers les acides nucléiques).
- Réplication, transcription, traduction
- Domaine HNH
- Domaine nucléase de Cas9 coupant le brin ciblé (complémentaire du guide).
- Mécanisme de CRISPR-Cas9
- Domaine RuvC
- Domaine nucléase de Cas9 coupant le brin non ciblé (celui qui porte le PAM).
- Mécanisme de CRISPR-Cas9
- Dominant
- Allèle qui s’exprime dans le phénotype dès qu’il est présent, même à l’état hétérozygote.
- Génétique mendélienne
- Double hélice
- Structure de l’ADN : deux brins antiparallèles enroulés en hélice droite ; forme B de ≈ 2 nm de diamètre, 0,34 nm par pb, ≈ 10,5 pb par tour.
- Structure de l'ADN
- Double pic
- Deux pics superposés à une position d’un chromatogramme : hétérozygotie ou mélange d’allèles.
- Séquençage SangerGénotyper les clones
E
- Échiquier de Punnett
- Tableau croisant les gamètes des deux parents pour prédire les génotypes de la descendance.
- Génétique mendélienne
- Édition germinale
- Modification du génome de gamètes ou d’embryons, transmissible à la descendance ; interdite dans la quasi-totalité des cadres légaux.
- Éthique de l'édition du génome
- Édition somatique
- Modification du génome de cellules non reproductrices, non transmissible à la descendance (thérapies comme Casgevy).
- Éthique de l'édition du génome
- Efficacité (qPCR)
- E = 10^(−1/pente) − 1 ; pente de −3,32 ↔ 100 % ; acceptable entre 90 et 110 %.
- PCR quantitative
- Efficacité de transformation
- Nombre de transformants obtenus par microgramme d’ADN étalé ; mesure la qualité des cellules compétentes.
- Clonage dans pUC19
- Électrophorèse
- Séparation de molécules chargées dans un champ électrique ; l’ADN migre vers l’anode (+).
- Électrophorèse sur gel d'agarose
- Électroporation
- Transfert d’ADN par une brève impulsion électrique qui perméabilise la membrane ; ADN à dessaler pour éviter un arc.
- Clonage dans pUC19
- Enzyme de restriction
- Nucléase de type II coupant l’ADN à un site précis (souvent palindromique de 4 à 8 pb).
- Enzymes de restriction
- EPI
- Équipements de protection individuelle : blouse, gants, lunettes, chaussures fermées, cheveux attachés.
- Règles de sécurité au laboratoire
- Épigénétique
- Modifications héritables de l’expression des gènes sans changement de séquence (méthylation de l’ADN, marques des histones).
- De la cellule à l'ADN
- Épissage
- Retrait des introns et jonction des exons lors de la maturation du pré-ARNm eucaryote.
- Réplication, transcription, traduction
- Équilibrage
- Disposition de tubes de masses égales en positions opposées dans le rotor. Un rotor déséquilibré vibre et la centrifugeuse s’arrête.
- Centrifugeuse
- Étalonnage
- Réglage d’un instrument à l’aide de références connues : solutions de pH 4, 7 et 10 pour un pH-mètre, pesées d’eau pour une micropipette.
- pH-mètreMicropipettes
- Eucaryote
- Organisme dont les cellules ont un noyau et des organites (levures, plantes, animaux).
- De la cellule à l'ADN
- Exon
- Portion d’un gène conservée dans l’ARNm mature.
- Réplication, transcription, traductionConcevoir un ARN guide
- Extrémité 5′ / 3′
- Les deux bouts orientés d’un brin : 5′ porte un phosphate, 3′ un hydroxyle libre ; la synthèse se fait toujours de 5′ vers 3′.
- Structure de l'ADNRéplication, transcription, traduction
- Extrémité cohésive
- Bout d’ADN simple brin sortant (5′ ou 3′) laissé par certaines enzymes ; s’apparie à un bout compatible lors du clonage.
- Enzymes de restrictionClonage dans pUC19
- Extrémité franche
- Bout d’ADN coupé net sur les deux brins (par exemple SmaI, EcoRV) ; ligation moins efficace.
- Enzymes de restriction
F
- FASTA
- Format texte minimal : en-tête « > » puis séquence brute, sans annotation ; multi-FASTA possible.
- Formats FASTA et GenBank
- FASTQ
- Format du séquençage haut débit ajoutant un score Phred par base (quatre lignes par lecture).
- Formats FASTA et GenBankSéquençage Sanger
- Filtre HEPA
- Filtre à air à très haute efficacité, qui retient plus de 99,97 % des particules de 0,3 µm. Il équipe les postes de sécurité microbiologique.
- Zone stérile
- Flux laminaire
- Écoulement d’air filtré en couches parallèles, sans tourbillons, qui balaie le plan de travail d’un poste de sécurité microbiologique.
- Zone stérile
- Fragment d’Okazaki
- Court segment synthétisé de façon discontinue sur le brin retardé lors de la réplication, puis soudé par la ligase.
- Réplication, transcription, traduction
G
- Gap
- Trou (« - ») inséré dans un alignement pour compenser une insertion ou une délétion.
- Alignement de séquences
- Gel d’agarose
- Tamis moléculaire pour séparer l’ADN par taille ; 1 % sépare ≈ 0,5–10 kb, 2 % ≈ 0,1–2 kb.
- Électrophorèse sur gel d'agarose
- GenBank
- Format annoté : LOCUS, DEFINITION, ACCESSION/VERSION, FEATURES (positions, complement) et séquence (ORIGIN).
- Formats FASTA et GenBank
- Gène
- Portion d’ADN transcrite en ARN ; chez les gènes codants, elle détermine une protéine.
- Réplication, transcription, traduction
- Gène de référence
- Gène d’expression stable (GAPDH, ACTB…) servant à normaliser la qPCR ; dit « gène de ménage ».
- PCR quantitative
- Gène de résistance
- Gène porté par un vecteur (bla/AmpR, kanamycine…) permettant de sélectionner les cellules transformées.
- Clonage dans pUC19
- Génome
- Ensemble de l’ADN d’un organisme ; ≈ 3,1 Gpb par jeu haploïde chez l’humain, ≈ 4,6 Mpb chez E. coli.
- De la cellule à l'ADN
- Génotype
- Combinaison d’allèles d’un individu pour un ou plusieurs gènes (par exemple Aa).
- Génétique mendélienne
- GFP
- Protéine fluorescente verte d’Aequorea victoria (excitation ≈ 488 nm, émission ≈ 509 nm) ; rapporteur sans substrat.
- Expérience complète : éteindre la GFP
- Grand sillon
- Rainure large de la double hélice où les protéines lisent la séquence des bases sans ouvrir l’ADN.
- Structure de l'ADNEnzymes de restriction
H
- Haploïde
- Possédant un seul jeu de chromosomes (n) ; cas des gamètes et de la plupart des bactéries.
- Génétique mendélienneDe la cellule à l'ADN
- HDR
- Réparation dirigée par homologie : copie précise d’une matrice donneuse, active en phases S/G2, peu efficace (knock-in).
- Réparation : NHEJ et HDR
- Histone
- Protéine basique autour de laquelle s’enroule l’ADN eucaryote pour former les nucléosomes.
- De la cellule à l'ADN
- Hybridation
- Réassociation de deux brins complémentaires pour former un duplex ; base de la PCR et des sondes.
- PCRPCR quantitative
I
- Inactivation thermique
- Dénaturation irréversible d’une enzyme par la chaleur (par exemple 20 min à 65 °C pour EcoRI), pour arrêter une réaction avant l’étape suivante.
- Bloc chauffantEnzymes de restriction
- Indel
- Insertion ou délétion de nucléotides ; décale le cadre de lecture si sa taille n’est pas multiple de 3.
- MutationsRéparation : NHEJ et HDR
- Intron
- Portion d’un gène éliminée par épissage, absente de l’ARNm mature.
- Réplication, transcription, traduction
- IPTG
- Analogue non métabolisable du lactose qui induit le promoteur lac (expression de lacZα) pour le criblage bleu/blanc.
- Clonage dans pUC19
K
- Knock-in
- Insertion ou correction précise d’une séquence par HDR à l’aide d’une matrice.
- Réparation : NHEJ et HDR
- Knock-out
- Inactivation d’un gène, généralement par décalage du cadre après NHEJ.
- Réparation : NHEJ et HDRExpérience complète : éteindre la GFP
L
- Liaison hydrogène
- Interaction faible reliant les bases appariées : 2 entre A et T, 3 entre G et C ; assure la spécificité de l’appariement.
- Structure de l'ADN
- Liaison phosphodiester
- Liaison covalente reliant le carbone 3′ d’un nucléotide au phosphate en 5′ du suivant ; forme le squelette sucre-phosphate.
- Structure de l'ADN
- Ligation
- Soudure de fragments d’ADN par l’ADN ligase (T4) avec de l’ATP ; rapport molaire insert:vecteur souvent 3:1.
- Clonage dans pUC19
- Loi de ségrégation
- Première loi de Mendel : les deux allèles d’un gène se séparent lors de la formation des gamètes.
- Génétique mendélienne
- Lyse
- Rupture des membranes cellulaires pour libérer le contenu de la cellule (détergents, pH, enzymes).
- Extraction d'ADNCulture et miniprep
- Lyse alcaline
- Méthode de miniprep exploitant la renaturation rapide du petit plasmide circulaire et la précipitation de l’ADN chromosomique.
- Culture et miniprep
M
- Marqueur de taille
- Mélange de fragments d’ADN de tailles connues (ladder) servant à estimer la taille des bandes.
- Électrophorèse sur gel d'agarose
- Master mix
- Mélange réactionnel commun préparé pour plusieurs réactions identiques (avec une marge), puis réparti.
- Paillasse et micropipettesPCR
- Matrice de substitution
- Table (BLOSUM, PAM) notant la ressemblance des acides aminés dans un alignement de protéines.
- Alignement de séquences
- Matrice donneuse
- ADN modèle portant la modification voulue, encadrée de bras d’homologie, fourni pour l’HDR.
- Réparation : NHEJ et HDR
- Méiose
- Division cellulaire produisant des gamètes haploïdes, support physique des lois de Mendel.
- Génétique mendélienne
- Micropipette
- Instrument à déplacement d’air pour prélever des volumes précis (0,2 µL à 1 mL) ; deux crans d’actionnement.
- Paillasse et micropipettes
- Miniprep
- Extraction de plasmide par lyse alcaline (NaOH/SDS puis neutralisation) et colonne de silice.
- Culture et miniprep
- Modèle des plus proches voisins
- Calcul de la Tm (paramètres SantaLucia 1998) tenant compte de l’empilement de chaque doublet de bases.
- PCR
- Motif
- Court sous-mot recherché dans une séquence (site de restriction, PAM, promoteur), exact ou dégénéré.
- Navigateur de séquence
- Mutagène
- Agent physique ou chimique augmentant la fréquence des mutations (UV, rayonnements, intercalants).
- MutationsRègles de sécurité au laboratoire
- Mutation
- Modification de la séquence de l’ADN, spontanée ou induite ; germinale (transmissible) ou somatique.
- Mutations
- Mutation germinale
- Mutation des cellules reproductrices, transmissible à la descendance.
- MutationsÉthique de l'édition du génome
- Mutation silencieuse
- Substitution qui, par la redondance du code, ne change pas l’acide aminé.
- Mutations
- Mutation somatique
- Mutation d’une cellule non reproductrice, limitée à l’individu (par exemple à l’origine de cancers).
- MutationsÉthique de l'édition du génome
N
- NanoDrop
- Spectrophotomètre micro-volume mesurant concentration et pureté d’un acide nucléique sur 1 à 2 µL.
- Quantification au NanoDrop
- Needleman-Wunsch
- Algorithme d’alignement global (programmation dynamique) comparant deux séquences sur toute leur longueur.
- Alignement de séquences
- NHEJ
- Jonction d’extrémités non homologues : réparation sans matrice, souvent fautive, générant des indels (knock-out).
- Réparation : NHEJ et HDR
- Noyau
- Organite des eucaryotes, entouré d’une enveloppe, qui contient les chromosomes.
- De la cellule à l'ADN
- NTC (témoin sans matrice)
- Puits de PCR ou de qPCR contenant tous les réactifs sauf l’ADN. Il doit rester négatif ; un signal révèle une contamination ou des dimères d’amorces.
- PCR quantitativeThermocycleur
- Nucléosome
- Unité de compaction : ≈ 147 pb d’ADN enroulées autour d’un octamère d’histones (H2A, H2B, H3, H4 en double).
- De la cellule à l'ADN
- Nucléotide
- Brique élémentaire des acides nucléiques : un sucre (désoxyribose pour l’ADN), un groupement phosphate et une base azotée.
- Structure de l'ADN
- Numéro d’accession
- Identifiant stable d’une séquence dans une base (par exemple L09137) ; versionné (L09137.2), il désigne une séquence exacte.
- Formats FASTA et GenBank
O
- Off-target
- Coupure hors cible de Cas9 sur un site ressemblant à la cible ; limitée en choisissant un guide spécifique.
- Concevoir un ARN guide
- ORF
- Cadre ouvert de lecture : suite de codons d’un ATG à un stop sans stop intermédiaire ; indice de gène.
- Navigateur de séquence
- Ouverture numérique
- Caractéristique d’un objectif de microscope, gravée sur celui-ci, qui détermine sa résolution : d ≈ 0,61 × λ / ON (critère de Rayleigh).
- Microscope
P
- Paire de bases (pb)
- Deux bases complémentaires appariées face à face (A-T ou G-C) ; unité de longueur de l’ADN double brin.
- Structure de l'ADN
- Palindrome
- Séquence identique à son complémentaire inverse (par exemple GAATTC) ; fréquente pour les sites d’enzymes de restriction.
- Enzymes de restriction
- PAM
- Motif court adjacent à la cible, requis par Cas9 (NGG pour SpCas9) ; situé sur le brin non ciblé.
- Mécanisme de CRISPR-Cas9
- PCR
- Amplification exponentielle d’une région d’ADN par cycles de dénaturation, hybridation et élongation ; N = N₀·(1+E)ⁿ.
- PCR
- Peigne
- Pièce en plastique placée dans le gel encore liquide ; une fois retirée, elle laisse les puits où l’on dépose les échantillons.
- Préparation du gel
- Pente (électrode de pH)
- Variation de tension de l’électrode par unité de pH, théoriquement 59,16 mV à 25 °C (loi de Nernst). Une pente inférieure à 92 % environ signale une électrode usée.
- pH-mètre
- Phase exponentielle
- Phase de croissance où la population double à intervalle régulier (environ 20 min pour E. coli K-12 dans du LB à 37 °C). C’est le moment idéal pour récolter des cellules compétentes.
- Spectro DO600Incubateur
- Phénotype
- Ensemble des caractères observables, résultant du génotype et de l’environnement.
- Génétique mendélienne
- Photoblanchiment
- Destruction progressive des fluorophores sous un éclairage intense et prolongé : la fluorescence diminue au fil de l’observation.
- Microscope
- Pipetage inverse
- Technique pour liquides visqueux ou moussants : aspirer au second cran, distribuer au premier.
- Paillasse et micropipettes
- Plasmide
- Petit ADN circulaire indépendant du chromosome, réplicable de façon autonome ; outil de clonage.
- Clonage dans pUC19
- Plateau
- Phase finale d’une amplification où la quantité de produit n’augmente plus, car les réactifs s’épuisent et les produits se réhybrident entre eux.
- ThermocycleurPCR quantitative
- Poste de sécurité microbiologique (PSM)
- Enceinte à flux d’air stérile protégeant l’échantillon (et parfois l’opérateur des aérosols) ; n’évacue pas les vapeurs chimiques.
- Règles de sécurité au laboratoireClonage dans pUC19
- Précipitation à l’éthanol
- Agrégation de l’ADN par ajout de sel (Na⁺ 0,3 M) et de 2 à 2,5 volumes d’éthanol, suivie d’une centrifugation.
- Extraction d'ADN
- Premier cran
- Première butée du piston d’une micropipette. Il correspond exactement au volume affiché : on l’utilise pour aspirer et pour distribuer.
- MicropipettesPaillasse et micropipettes
- Premier et second cran
- Butées du piston d’une pipette : aspirer au premier cran (volume réglé), distribuer jusqu’au second (purge).
- Paillasse et micropipettes
- Procaryote
- Organisme sans noyau (bactéries, archées) ; ADN souvent circulaire dans le nucléoïde.
- De la cellule à l'ADN
- Programmation dynamique
- Méthode remplissant une matrice de sous-scores pour trouver l’alignement optimal sans tout énumérer.
- Alignement de séquences
- Promoteur
- Séquence d’ADN en amont d’un gène où se fixe la machinerie de transcription pour l’initier.
- Réplication, transcription, traductionClonage dans pUC19
- Protéinase K
- Protéase robuste, active en présence de SDS et d’EDTA, qui digère les protéines lors de l’extraction d’ADN.
- Extraction d'ADN
- Protéine
- Polymère d’acides aminés replié en une structure fonctionnelle ; produit de la traduction.
- Réplication, transcription, traduction
- pUC19
- Plasmide de clonage de 2 686 pb : origine pMB1 (haut nombre de copies), gène bla (AmpR) et lacZα avec site de clonage multiple.
- Clonage dans pUC19
Q
- qPCR
- PCR quantitative en temps réel mesurant la fluorescence à chaque cycle pour estimer la quantité initiale d’ADN.
- PCR quantitative
R
- Rampe
- Vitesse de changement de température d’un thermocycleur, en °C/s. On la ralentit pour certaines réhybridations, comme avant le test T7E1.
- ThermocycleurGénotyper les clones
- Ratio 260/230
- Indicateur de pureté : ≈ 2,0–2,2 attendu ; bas = sels chaotropiques, phénol, glucides.
- Quantification au NanoDrop
- Ratio 260/280
- Indicateur de pureté : ≈ 1,8 pour un ADN pur, ≈ 2,0 pour l’ARN ; bas = protéines ou phénol.
- Quantification au NanoDrop
- RCF (force centrifuge relative)
- Accélération subie par l’échantillon dans une centrifugeuse, exprimée en multiples de la gravité (× g). RCF = 1,118 × 10⁻⁵ × r (cm) × N² (N en tr/min).
- Centrifugeuse
- Recombineering λ-Red
- Système de recombinaison homologue (Exo, Beta, Gam du phage λ) permettant l’édition d’E. coli, qui n’a pas de NHEJ.
- Réparation : NHEJ et HDR
- Région graine
- 10 à 12 nt du guide proches du PAM ; un mésappariement y abolit presque la coupure.
- Mécanisme de CRISPR-Cas9Concevoir un ARN guide
- Règles de Chargaff
- Dans un ADN double brin, %A = %T et %G = %C, car chaque base s’apparie à sa complémentaire.
- Structure de l'ADN
- Réplication
- Copie semi-conservative de l’ADN avant la division ; chaque brin sert de matrice.
- Réplication, transcription, traduction
- Ribosome
- Complexe ARN-protéines qui traduit l’ARNm ; ribozyme (son ARN catalyse la liaison peptidique).
- Réplication, transcription, traduction
- RNP
- Ribonucléoprotéine Cas9-sgRNA préassemblée, à action brève, qui réduit les coupures hors cible.
- Expérience complète : éteindre la GFP
- Ruban indicateur
- Ruban adhésif dont les rayures se colorent lorsque la température de stérilisation a été atteinte. Il prouve qu’un objet est passé à l’autoclave, sans garantir à lui seul la stérilité.
- Autoclave
S
- Score Phred
- Score de qualité d’une base séquencée, Q = −10 × log₁₀(P), où P est la probabilité d’erreur. Q20 : 1 erreur sur 100 ; Q30 : 1 erreur sur 1 000.
- SéquenceurSéquençage Sanger
- Score Phred (Q)
- Qualité d’une base : Q = −10·log₁₀(P) ; Q20 = 1 % d’erreur, Q30 = 0,1 %.
- Séquençage Sanger
- SDS
- Détergent anionique qui solubilise les membranes et dénature les protéines.
- Extraction d'ADNCulture et miniprep
- Second cran (purge)
- Seconde butée du piston, au-delà du premier cran. Elle chasse la dernière goutte restée dans le cône lors de la distribution ; on ne l’utilise jamais pour aspirer.
- MicropipettesPaillasse et micropipettes
- Séquençage Sanger
- Lecture d’une séquence par terminaison de chaîne avec des ddNTP fluorescents, séparés par électrophorèse capillaire.
- Séquençage Sanger
- Site de clonage multiple (MCS)
- Courte région d’un vecteur regroupant de nombreux sites de restriction uniques, ici dans le gène lacZα de pUC19.
- Clonage dans pUC19
- Site de restriction
- Séquence reconnue par une enzyme de restriction (par exemple GAATTC pour EcoRI).
- Enzymes de restriction
- Smith-Waterman
- Algorithme d’alignement local : isole la région la plus semblable ; scores bornés à 0.
- Alignement de séquences
- SOC
- Milieu de culture riche dans lequel on reprend les bactéries juste après une transformation, pour qu’elles récupèrent et expriment leur gène de résistance (environ 1 h à 37 °C).
- ÉlectroporateurClonage dans pUC19
- Sorbonne
- Hotte à évacuation de vapeurs protégeant l’opérateur des produits chimiques volatils (phénol, chloroforme) ; distincte du poste microbiologique.
- Règles de sécurité au laboratoire
- Spectrophotométrie
- Mesure de l’absorbance d’une solution à une longueur d’onde donnée ; loi de Beer-Lambert A = ε·l·c.
- Quantification au NanoDrop
- Squelette sucre-phosphate
- Chaîne alternant sucres et phosphates, chargée négativement, qui porte les bases d’un brin d’ADN.
- Structure de l'ADNÉlectrophorèse sur gel d'agarose
- Stock glycérolé
- Culture bactérienne additionnée de 15 à 25 % de glycérol et conservée à −80 °C. Le glycérol protège les cellules des cristaux de glace.
- StockageCulture et miniprep
- Substitution
- Remplacement d’une base par une autre ; transition (purine↔purine, pyrimidine↔pyrimidine) ou transversion.
- Mutations
- Surenroulé
- Forme compacte d’un plasmide circulaire intact qui migre plus vite que la forme linéaire sur gel.
- Culture et miniprepÉlectrophorèse sur gel d'agarose
- SYBR Green
- Agent intercalant fluorescent de l’ADN double brin utilisé en qPCR ; impose de vérifier la courbe de fusion.
- PCR quantitative
- SYBR Safe
- Colorant d’ADN moins dangereux que le BET, visible sous lumière bleue (évite les UV).
- Électrophorèse sur gel d'agarose
T
- Tampon de charge
- Solution de glycérol et de colorants qui alourdit l’échantillon et suit sa migration dans le gel.
- Électrophorèse sur gel d'agarose
- Tampon TAE / TBE
- Solutions tampons (Tris-acétate-EDTA ou Tris-borate-EDTA) qui conduisent le courant et maintiennent le pH vers 8 pendant l’électrophorèse. Le gel et la cuve contiennent le même tampon.
- Préparation du gelÉlectrophorèsepH-mètre
- Taq polymérase
- ADN polymérase thermostable de Thermus aquaticus (≈ 1 kb/min), sans relecture ; outil de base de la PCR.
- PCR
- Télomère
- Extrémité répétée et protectrice d’un chromosome linéaire ; se raccourcit à chaque division.
- De la cellule à l'ADN
- Témoin négatif
- Réaction sans matrice (eau) servant à détecter une contamination ; doit rester sans produit.
- PCRPCR quantitative
- Température d’hybridation
- Température de l’étape de la PCR où les amorces se fixent sur la matrice, choisie quelques degrés sous leur Tm. Trop basse : produits non spécifiques ; trop haute : pas de produit.
- ThermocycleurPCR
- Temps de génération
- Durée d’un doublement de la population ; ≈ 20–30 min pour E. coli K-12 en LB à 37 °C.
- Culture et miniprep
- Teneur en GC
- Pourcentage de bases G et C d’une séquence ; influence la Tm et le comportement en PCR et en électrophorèse.
- PCR
- Test du χ²
- Test statistique comparant des effectifs observés et attendus : χ² = Σ (O − E)² / E, comparé à un seuil selon les degrés de liberté.
- Génétique mendélienne
- Test T7E1
- Génotypage par l’endonucléase T7E1 qui coupe les hétéroduplex ; indel % = 100 × (1 − √(1 − fraction clivée)).
- Génotyper les clones
- Thermocycleur
- Appareil enchaînant des cycles de température pour la PCR et l’étape de réhybridation du test T7E1.
- PCRGénotyper les clones
- TIDE
- Déconvolution d’une trace Sanger d’une population éditée pour estimer le pourcentage et le spectre des indels.
- Génotyper les clones
- Tm (température de fusion)
- Température à laquelle la moitié des duplex d’ADN sont dénaturés ; augmente avec la teneur en G-C et la concentration en sels.
- PCR
- Traduction
- Synthèse d’une protéine par le ribosome qui lit les codons de l’ARNm, du start AUG au codon stop.
- Réplication, transcription, traduction
- Transcriptase inverse
- Enzyme qui synthétise de l’ADN à partir d’un ARN (rétrovirus, RT-PCR, prime editing).
- Réplication, transcription, traductionPCR quantitative
- Transcription
- Synthèse d’un ARN complémentaire du brin matrice d’un gène par l’ARN polymérase, à partir d’un promoteur.
- Réplication, transcription, traduction
- Transfection
- Introduction d’acides nucléiques ou d’une RNP dans des cellules eucaryotes (lipofection, électroporation).
- Expérience complète : éteindre la GFP
- Transformation
- Entrée d’ADN dans une bactérie compétente (choc thermique à 42 °C ou électroporation).
- Clonage dans pUC19
- Transilluminateur
- Appareil révélant les bandes d’ADN colorées sous UV (≈ 300 nm) ou lumière bleue ; protection obligatoire contre les UV.
- Électrophorèse sur gel d'agaroseRègles de sécurité au laboratoire
V
- Vecteur
- ADN porteur (plasmide…) servant à propager un fragment inséré dans une cellule hôte.
- Clonage dans pUC19
X
- X-gal
- Substrat chromogène clivé par la β-galactosidase en un produit bleu insoluble ; base du criblage bleu/blanc.
- Clonage dans pUC19
Z
- Zone stérile
- Espace de travail (bec Bunsen, PSM) maintenu propre pour éviter les contaminations lors des manipulations de cultures.
- Clonage dans pUC19Culture et miniprep
Α
- α-complémentation
- Reconstitution d’une β-galactosidase active par le peptide lacZα (vecteur) et la protéine lacZΔM15 de la souche DH5α.
- Clonage dans pUC19
Δ
- ΔΔCt
- Méthode de quantification relative (Livak) : rapport = 2^(−ΔΔCt), après normalisation par un gène de référence.
- PCR quantitative