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Les secrets du test des comètes : comment détecter les dommages à l'ADN avec des techniques simples ?
Avec les progrès de la technologie génétique, l’étude des dommages à l’ADN est devenue de plus en plus importante. Dans ce domaine, une technologie appelée test d’électrophorèse sur gel unicellulaire (également connue sous le nom de test des comètes) attire progressivement l’attention. Il s’agit d’une technique simple et sensible capable de détecter les dommages à l’ADN au niveau de cellules eucaryotes individuelles. Cette technique a été développée pour la première fois par Östling et Johansson en 1984 et affinée en 1988 par Singh et al. À ce jour, elle est devenue l’une des techniques standards pour l’évaluation des dommages/réparation de l’ADN et les tests de génotoxicité.
Le test des comètes tire son nom du modèle de migration de l'ADN dans son gel d'électrophorèse, qui ressemble souvent à une comète.
La procédure de base du test des comètes consiste à incorporer des cellules dans de l'agarose à faible point de fusion, puis à lyser les cellules dans des conditions neutres ou alcalines et à effectuer une électrophorèse. Après électrophorèse, l’ADN endommagé prend différentes formes, l’intensité relative entre la queue et la tête de la comète reflétant l’étendue des dommages causés à l’ADN. La base de cette technique est que l'ADN intact est hautement organisé en association avec les protéines matricielles du noyau cellulaire, et lorsque l'ADN est endommagé, cette organisation est perturbée, libérant des structures d'ADN intactes.
Étapes de base de l'expérience sur les comètes
Cellules intégrées
Tout d’abord, des échantillons de cellules obtenus à partir de cultures cellulaires in vitro ou de sujets de test in vivo sont dispersés dans des cellules individuelles et mis en suspension dans de l’agarose à bas point de fusion à 37°C. Cette suspension unique est ensuite appliquée sur une lame de microscope et, lorsque la lamelle de verre est abaissée, l'agarose se dilate et forme une fine couche. Lorsque l’agarose est congelé à 4°C, les cellules y sont immobilisées, formant une matrice d’agarose qui stabilise la position des cellules.
Lyser les cellules
Ensuite, les lames sont trempées dans une solution de lyse, qui contient généralement une forte concentration de sels et de détergents solubles dans l’eau. Ces ingrédients détruisent les protéines à l’intérieur des cellules et déchirent les membranes cellulaires, laissant l’ADN intact. Les structures d’ADN restantes sont appelées nucléides et forment des structures relativement grandes et ordonnées.
Processus d'électrophorèse
Après le processus de lyse, les lames sont lavées pour éliminer tous les sels et immergées dans la solution d'électrophorèse. À ce moment-là, un champ électrique spécifique est appliqué et l'ADN endommagé sera attiré par le champ électrique. En fonction de la longueur du segment de chaîne, la distance de migration sera différente, formant finalement une structure de queue et de tête semblable à une comète.
La technologie d'analyse d'images quantifie l'intensité globale de fluorescence des nucléides ainsi que la fluorescence de l'ADN en migration, permettant ainsi d'évaluer l'étendue des dommages causés à l'ADN.
Portée de l'application
Le test des comètes a un large éventail d'applications, notamment les tests de génotoxicité, la biosurveillance humaine, l'épidémiologie moléculaire et la toxicologie génétique écologique. Cela peut non seulement aider les scientifiques à comprendre l’impact de différents facteurs environnementaux sur l’ADN, mais également approfondir notre compréhension du processus de vieillissement en suivant les dommages causés à l’ADN au cours du vieillissement.
Par exemple, Swain et Rao ont rapporté dans leur étude que le test des comètes a montré une augmentation significative des dommages à l'ADN dans les neurones cérébraux et les astrocytes chez les rats âgés.
Application à l'infertilité masculine
En outre, le test des comètes a également une valeur d'application importante dans le diagnostic de l'infertilité masculine. Cette technologie de test peut aider à évaluer le degré de fragmentation de l’ADN dans les spermatozoïdes et à prédire les résultats possibles lors de la fécondation in vitro.
Défis expérimentaux
Bien que le test des comètes soit une méthode très sensible pour détecter les dommages à l’ADN, sa sensibilité le rend également particulièrement sensible à certains changements physiques pouvant affecter la reproductibilité des résultats. Par conséquent, des précautions particulières doivent être prises lors de l’exécution de la procédure pour éviter tout facteur interférent qui pourrait endommager l’ADN.
En tant que technologie simple et rentable, le test des comètes est souvent utilisé dans des environnements de recherche aux conditions complexes et aux ressources financières limitées. Avec l’émergence de davantage de recherches et d’outils améliorés, les perspectives d’application de cette technologie sont prometteuses. Pourra-t-elle surmonter davantage de goulots d’étranglement scientifiques et découvrir de nouvelles façons de réparer l’ADN à l’avenir ?
