KEZAKO: Comment fait on une analyse ADN?

Kezako, la série documentaire qui répond à vos questions de science, aborde cette fois-ci la question "Comment fait on une analyse ADN?"
N'hesitez pas à réagir ou à poser vos questions qui seront peut être abordées par la suite.


Retrouvez toutes les vidéos KEZAKO sur le site officiel: http://kezako.unisciel.fr/

Auteurs : Maxime Beaugeois (Unisciel), Daniel Hennequin (CNRS – UFR de Physique Lille1), Damien Deltombe (SEMM Université Lille 1), Perrine Lefrileux (SEMM Université Lille 1), Benoit Leleu, Nathalie Fourcy, Benoit Vantomme, Justin LeGuennec
Editeurs : Unisciel / Université Lille1

Transcription de la vidéo :

Comment fait-on une analyse ADN?
L’analyse ADN est devenue un outil indispensable
à la police scientifique.
Elle permet par exemple
d’identifier des victimes,
d’établir la présence de tel ou tel suspect
sur une scène de crime,
ou encore de connaître les liens de parenté entre 2 personnes.
Mais comment fait-on pour réaliser un test ADN,
et quel est le niveau de fiabilité de ces analyses ?
Eh bien pour faire une analyse ADN,
il faut commencer par se procurer de l’ADN.
L’ADN, ce sont ces molécules dans lesquelles sont codés
tous les détails de notre organisme.
On les trouve dans toutes nos cellules,
et il suffit donc d’avoir quelques cellules d’un individu
pour faire une analyse ADN.
Une molécule d’ADN est une très longue molécule,
qui peut atteindre plusieurs centimètres de long.
Elle se présente comme une très longue échelle :
s’il s’agissait d’une échelle de largeur standard (30 cm),
elle ferait plusieurs millions de kilomètres de long,
avec des barreaux espacés de seulement 4 cm.
En plus,
cette échelle s’enroulerait comme un escalier en colimaçon :
on dit qu’elle a la forme d’une double hélice.
Dans la molécule d’ADN,
les montants de l’échelle sont constitués
de sucres et de phosphates,
et les barreaux sont composés de deux bases azotées
(en chimie, une base est le contraire d’un acide).
Il n’existe que deux couples différents de bases azotées,
mais comme le sens dans lequel est positionné le barreau
est aussi important,
il y a pour chaque barreau 4 possibilités.
Dresser une carte de l’ADN
(on dit séquencer l’ADN)
consiste simplement à relever,
pour chaque barreau,
les deux bases dont il est constitué,
et le sens dans lequel est le barreau.
L’ADN humain est constitué de milliards de « barreaux »,
et chez un individu,
tous les « barreaux » de toutes les molécules d’ADN
de toutes les cellules sont agencés de la même façon.
L’ADN est donc aussi unique pour chaque personne
que son empreinte digitale,
sauf pour les vrais jumeaux,
qui ont la même empreinte génétique
mais pas les mêmes empreintes digitales.
Les chercheurs en génétique ont identifiés,
parmi ces milliards de barreaux,
des groupes qui constituent un gène,
c’est à dire qui déterminent une fonction vitale spécifique
(par exemple la production de globules blancs,
la régulation du rythme cardiaque,
la vision nocturne,
la couleur des yeux,etc.).
Un peu moins de 25000 gènes ont été identifiés
chez l’être humain.
Certains sont constitués de quelques centaines de barreaux de l’échelle,
d’autres de plusieurs millions.
Plus de 99% des gènes sont identiques
chez tous les êtres humains.
Seuls 1% des gènes varient d’un individu à l’autre.
C’est évidemment sur ces gènes là
que sont faites les analyses ADN.
Parmi ces gènes,
certains sont constitués de courtes séquences
(typiquement 4 barreaux)
qui se répètent plusieurs fois.
On les appelle des séquences microsatellites,
et ce qui différencie deux individus,
c’est le nombre de répétitions de la séquence.
Une analyse génétique va mesurer
ce nombre de répétitions.
Pour un gène spécifique,
on retrouvera le même nombre de répétitions
pour typiquement 10% de la population.
Ça signifie qu’un individu
a une probabilité de 10% d’avoir ce gène
avec cette séquence de microsatellites.
Donc tester un seul gène
n’est pas suffisant pour identifier un individu.
Mais si l’on teste plusieurs gènes indépendants,
les probabilités se multiplient.
Par exemple,
si l’on teste deux gènes,
il n’y a plus que 10% de 10%,
c’est à dire 1% de la population
qui présentera cette combinaison.
Et comme en France, on en teste au moins 13,
la probabilité tombe à un dix millième de milliardième !
Autant dire que si deux empreintes génétiques correspondent,
on a bien à faire au même individu…
ou à son frère jumeau.
Comment procède le technicien de la police scientifique ?
Il travaille avec tout un tas d'équipement sophistiqué,
tels que des centrifugeuses, des séquenceurs,
des plateformes d’analyses,
qui lui permettent tout d’abord
d’extraire l’ADN des cellules
puis de le purifier.
Il utilise ensuite une méthode appelée PCR
pour copier un grand nombre de fois
la séquence de microsatellites qu’il veut tester.
Cette amplification est très efficace,
puisque le nombre de séquences
peut être multiplié par un milliard,
ce qui signifie que l’on n’a pas besoin
de beaucoup d’ADN au départ :
quelques picogrammes,
c’est à dire quelques milliardièmes de milligrammes suffisent.
La dernière étape fait appel à l’électrophorèse :
l’ADN obtenu est déposé sur un gel
dans lequel on fait passer un courant électrique.
Les morceaux d’ADN vont alors se déplacer
à la surface du gel,
et plus un morceau est petit,
plus il se déplace vite.
En relevant la position finale des brins d’ADN,
on sait donc combien de microsatellites ils contiennent.
Au final,
la caractérisation de l’individu se fera
en donnant le taux de répétition
des 13 séquences de microsatellites.
Par exemple,
12 et 14 répétitions pour le microsatellite D19S433,
14 et 16 pour le vWA, etc.
Il y a toujours deux nombres pour chaque séquence,
car chaque individu porte deux patrimoines génétiques :
celui de son père et celui de sa mère.
De quoi, par exemple,
identifier clairement notre criminel.