• Cherbonnel C
  • PV 272
  • Janvier-février 2007

Marqueurs de l'ADN non codant
o 30 à 40 % de l'ADN non codant est constitué de séquences répétées les unes à la suite des autres (appelées "tandem repeat DNA").
o Il existe trois catégories de répétitions selon le nombre de bases formant chaque séquence :
- les "microsatellites" ou short tandem repeat (STR), dont les séquences répétées sont les plus courtes : de deux à six nucléotides. Ces séquences sont utilisées en PCR pour déterminer l'emplacement d'un gène particulier. Leurs séquences répétitives comptent de trois à cinq bases. Le microsatellite contient entre 50 et 300 bases au total. Leur petite taille facilite l'analyse par amplification ;
- les "minisatellites" (intermédiaires 30 à 40). Chacune de ces unités répétitives se compose habituellement de 15 à 50 bases et ces séquences de base peuvent être répétées un nombre de fois suffisant pour donner un minisatellite qui a environ une longueur de un à vingt kilobases. Ces répétitions sont certainement le résultat d'erreurs de copie de l'ADN lors de la division cellulaire. Ces erreurs sont transmises de génération en génération en raison de l'absence de contrainte de sélection. Chaque minisatellite varie donc d'un individu à l'autre. Ces séquences peuvent donc constituer la base d'une méthode d'identification ;
- l'ADN "satellite" dont les séquences répétées peuvent être de 300 à 400 bases.

DNA fingerprints et empreinte ADN par PCR
o Ce sont les travaux d'un jeune biologiste de l'Université de Leicester, en Grande-Bretagne, Alex Jeffreys, qui ont marqué le début de recherches intensives sur la variabilité de l'ADN non codant chez l'homme. Jeffreys et ses collaborateurs ont fait une découverte décisive en montrant qu'une part importante de l'ADN non codant du génome des mammifères contient des séquences de nucléotides répétées un nombre de fois très variable d'un individu à l'autre et dispersées très largement dans le génome. Il a désigné ces séquences par le sigle VNTR pour Variable Number of Tandem Repeats. Ces séquences sont le siège d'un taux de mutations particulièrement élevé. Les mutations de longueur de ces séquences, une fois dans le génome d'un individu, seront transmises à sa descendance. Elles peuvent donc être utilisées dans des tests de filiation, jusqu'à ce que de nouvelles mutations ne les modifient à nouveau. On pouvait, dès ce premier travail, apercevoir les applications possibles de ce qui fut alors breveté sous le terme d'"empreintes digitales génétiques" (en anglais DNA fingerprints) pour l'identification des individus et l'établissement des relations de parenté. La signature de chaque personne se présentait un peu comme un code barre du commerce. Ce caractère n'a pas été étranger à la facilité avec laquelle le procédé a acquis une remarquable crédibilité. Cette méthode sortie directement des laboratoires où se pratiquaient les techniques les plus modernes de la biologie moléculaire fut d'emblée accueillie comme une révolution. Jeffreys reçut les honneurs publics et fut fait Chevalier par la reine.
o Les difficultés rencontrées par la mise en oeuvre de la méthode de Jeffreys ont amené, en dépit de sa fiabilité lorsqu'elle est bien conduite, à lui substituer un autre procédé fondé sur le même principe des répétitions de séquences d'ADN non codant en tandem, mais qui a l'avantage d'être beaucoup plus facile à pratiquer. Cette nouvelle technique a bénéficié d'une découverte technologique due à Kary B. Mullis et qui a valu à son auteur d'obtenir le prix Nobel de Chimie en 1993. Kary Mullis a mis au point les conditions expérimentales qui permettent d'amplifier, en le recopiant in vitro grâce à l'action de l'enzyme ADN-polymérase, n'importe quel fragment d'ADN d'une manière parfaitement fidèle. La méthode est désignée par le sigle PCR (pour polymerase chain reaction). Elle permet de produire des copies multiples de segments provenant de prélèvements qui peuvent être très réduits en volume. Contrairement à la méthode de Jeffreys, celle-ci n'est pas fondée sur l'analyse de l'ADN total d'un individu. On sélectionne un locus dont on sait qu'il présente une grande variabilité dans le nombre de séquences répétées qui sont ici des "microsatellites", et donc un niveau élevé de polymorphisme entre individus. On prend, en général, plusieurs loci connus pour un test, y compris un marqueur sur les chromosomes sexuels X et Y.

1 - Blott SC, Williams JL, Haley CS. Discriminating among cattle breeds using genetic markers. Heredity. 1999;82(6):613-619.
2 - Clark LA, Famula TR, Murphy KE. Evaluation of a rapid single multiplex microsatellite-based assay for use in forensic genetic investigations in dogs. Am. J. Vet. Res. 2004;65(10):1446-1450.
3 - DeNise S, Johnston E, Halverson J, et coll. Power of exclusion for parentage verification and probability of match for identity in American Kennel Club breeds using 17 canine microsatellite markers. Anim. Genet. 2004;35(1):14-17.
4 - Irion DN, Schaffer AL, Famula TR et coll. Analysis of genetic variation in 28 dog breed populations with 100 microsatellite markers. J. Hered. 2003;94(1):81-87.
5 - Padar Z, Egyed B, Kontadakis K et coll. Resolution of parentage in dogs by examination of microsatellites after death of putative sire: case report. Acta Vet. Hung. 2001;49(3):269-273.
6 - Pihkanen S, Vanilla R, Varvio S. Characterizing dog breed differentiation with microsatellite markers. Anim. Genet. 1996;27(5):343-346.
7 - Schelling C, Gaillard C, Dolf G. Genetic variability of seven dog breeds based on microsatellite markers. J. Anim. Breed Genet. 2005;122(1):71-77.
8 - Sparkes R, Kimpton C, Gilbard S et coll. The validation of a 7-locus multiplex STR Test for Use in Forensic Casework (II), Int. J. Legal Med. 1996;109:194-204.
9 - Sparkes R, Kimpton C, Watson S et coll. The validation of a 7-locus multiplex STR Test for Use in Forensic Casework (1), Int. J. Legal Med. 1996;109:186-194.
10 - Sutton MD, Holmes NG, Brennan FB et coll. A comparative genetic analysis of the Irish greyhound population using multilocus DNA fingerprinting, canine single locus minisatellites and canine microsatellites. Anim. Genet. 1998;29(3):168-172.
11 - Vasemagi A, Gross R, Paaver T et coll. Extensive immigration from compensatory hatchery releases into wild Atlantic salmon population in the Baltic sea: spatio-temporal analysis over 18 years. Heredity. 2005;95(1):76-83.
12 - Vila C, Walker C, Sundqvist AK et coll. Combined use of maternal, paternal and bi-parental genetic markers for the identification of wolf-dog hybrids. Heredity. 2003;90(1):17-24.
13 - Withler RE, Supernault KJ, Miller KM. Genetic variation within and among domesticated Atlantic salmon broodstocks in British Columbia, Canada. Anim. Genet. 2005;36(1):43-50.
14 - Yu Z, Guo X. Genetic analysis of selected strains of eastern oyster (Crassostrea virginica Gmelin) using AFLP and microsatellite markers. Marine Biotechnol. (NY). 2004;6(6):575-86.
15 - Zajc I, Mellersh CS, Sampson J. Variability of canine microsatellites within and between different dog breeds. Mamm. Genome. 1997;8(3):182-185.
16 - Zajc I, Sampson J. Utility of canine microsatellites in revealing the relationships of pure bred dogs. J. Hered. 1999;90(1):104-107.


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