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La magie du test des comètes : pourquoi l'ADN se déplace-t-il comme une comète lors de l'électrophorèse ?
Dans le monde de la science, détecter les dommages à l’ADN n’a jamais été facile. Cependant, le test d'électrophorèse sur gélatine à cellule unique (également connu sous le nom de test des comètes) fournit une méthode simple et sensible pour détecter les dommages à l'ADN dans les cellules eucaryotes individuelles. Cette technique a été développée pour la première fois par Östling et Johansson en 1984, puis améliorée par Singh et al. en 1988. Elle est depuis devenue l'une des techniques standard pour les dommages/réparations de l'ADN, la surveillance environnementale et les tests de mutagénicité.
Le test des comètes tire son nom du modèle de migration de l'ADN dans un gel électrophorétique, qui ressemble souvent à une comète.
Le protocole de base de ce test consiste à encapsuler les cellules dans une suspension d'agarose à bas point de fusion, puis à lyser les cellules dans des conditions neutres ou alcalines (pH > 13) et à électrophorèse les cellules lysées en suspension. Au cours de ce processus, la structure de l’ADN de la cellule est examinée, formant des motifs de « comètes » uniques qui reflètent l’étendue des dommages à l’ADN.
Comment ça marche
Le principe de base du test des comètes est que l’ADN non endommagé conserve une association hautement ordonnée avec les protéines de la matrice dans le noyau cellulaire, et cette structure sera perturbée lorsque l’ADN est endommagé. Les brins d’ADN endommagés perdent leur structure compacte et se détendent, commençant à se développer dans l’agarose. Lorsqu'un champ électrique est appliqué, l'ADN chargé négativement est attiré par l'anode chargée positivement, créant ainsi une forme de « comète ».
Plus le degré de dommage est élevé, plus les queues d'ADN seront longues et brillantes, car davantage de fragments d'ADN pourront être libérés de la cellule dans l'agarose.
Étapes du test des comètes
Encapsulation cellulaire
Tout d’abord, les chercheurs doivent obtenir des cellules à partir de cultures cellulaires in vitro ou d’échantillons in vivo, puis disperser ces cellules en cellules individuelles et les suspendre dans de l’agarose à bas point de fusion fondue à 37°C. Cette suspension unicellulaire est ensuite étalée sur une lame de verre de microscope et forme une fine couche d'agarose en refroidissant. La pression osmotique neutre de l’agarose permet aux réactifs de pénétrer sans affecter la position des cellules.
Crackage
Ensuite, les lames sont immergées dans une solution qui provoque la lyse des cellules. Cette solution contient généralement du sel et du détergent très concentrés. L’eau salée peut détruire la structure protéique à l’intérieur des cellules et dissoudre la membrane cellulaire. De cette façon, seul l'ADN reste intact et remplit l'espace précédemment occupé par la cellule, formant une structure dite de caryotype.
Électrophorèse
Une fois les cellules lysées, les lames sont ensuite lavées pour éliminer l’excès de sels et immergées dans la solution d’électrophorèse. Lors de l'électrophorèse, le champ électrique appliqué provoque le déplacement de l'ADN endommagé vers l'anode. De cette manière, le degré de dommage affecte directement la zone de migration de l'ADN et donc la forme de la « comète ».
Cette technologie présente une sensibilité extrêmement élevée aux dommages à l’ADN, ce qui en fait un outil de détection très large.
Domaines d'application
Le test des comètes est couramment utilisé dans les domaines des tests de génotoxicité, de la biosurveillance humaine, de l'épidémiologie moléculaire et de la toxicologie éco-génétique. Des études récentes ont montré qu’au cours du vieillissement, une augmentation significative de plusieurs types de dommages à l’ADN, tels que les cassures simple brin et les cassures double brin, peut être détectée à l’aide du test des comètes. Dans le diagnostic de l’infertilité masculine, les chercheurs peuvent également utiliser le test des comètes pour évaluer le degré de fragmentation de l’ADN dans les spermatozoïdes.
Dans l’ensemble, le test des comètes fournit une technique efficace et flexible pour détecter les dommages à l’ADN dans les cellules, ce qui peut jouer un rôle unique dans la recherche fondamentale et la science appliquée. À mesure que cette technologie continue de progresser, y aura-t-il à l’avenir des moyens plus innovants pour détecter et réparer les dommages à l’ADN, permettant ainsi à la santé humaine d’atteindre de nouveaux jalons ?
