Geeks de génotypage: expérience en génétique de terrain

Nous avions quatre centrifugeuses, mille pipettes Pasteur, des kits de réactifs, un congélateur de moins vingt, un thermocycleur, une chambre de prévision et un transilluminateur qui ne s'allumaient que si vous appuyez. La seule chose qui a soulevé des doutes était de savoir comment nous ferons la PCR sur le terrain, mais nous savions que tôt ou tard nous tenterions cela.

Nous l'avons fait pour la première fois au GikPiknik de Moscou du 13 au 14 juin dans le parc Krasnaya Presnya. Nous avons installé des tables, planté des volontaires, soudé du gel d'agarose au micro-ondes de notre bureau (nous avons obtenu de belles briquettes d'électrophorèse, transparentes comme une larme de bébé) et commencé le génotypage. Je voulais montrer à tout le monde que la génétique est amusante!



Équipe Atlasa fait le génotypage de DRD4, le gène du récepteur de la dopamine connu sous le nom d'hormone du plaisir. Le gène DRD4 est chargé de faire «sentir» à nos cellules cérébrales la présence de dopamine. La fin de ce gène est formée par des sites répétitifs. Le nombre de répétitions peut être différent - de 2 à 11. Les allèles: 2R, 4R, 7R, etc. seront numérotés en conséquence. Selon le nombre de répétitions dans le gène, la protéine répondra plus ou moins à la dopamine. Cela affecte l'intensité du sentiment de plaisir des événements ou de la nourriture et, par conséquent, le niveau d'excitation d'une personne. Les personnes ayant sept fois la répétition (polymorphisme 7R) ont besoin de plus de dopamine pour atteindre la satisfaction, il est peu probable qu'elles aient suffisamment de bonbons ou de plaisirs simples similaires. Souvent, ils doivent voyager pour cela,s'adonner à des sports risqués - ils ne restent pas immobiles. Ceci est confirmé pardes études qui ont identifié une relation entre l'allèle 7R et la distance de migration des peuples anciens de l'Afrique vers l'Eurasie.

Pour déterminer le polymorphisme, il a été nécessaire d'isoler l'ADN, d'effectuer une réaction en chaîne par polymérase (PCR) et d'exécuter ses résultats sur l'électrophorèse: organiser les races de segments du gène DRD4 dans la gelée d'agarose. Mais tout d'abord.
Au stade de l'extraction de l'ADN de la salive, tout le monde pouvait participer. Tout d'abord, il fallait faire un grattage à l'intérieur de la joue avec un coton-tige et le rincer dans un tube à essai avec de l'eau.
Ensuite, nous avons roulé le tube dans une centrifugeuse, et sous l'action de la force centrifuge, les cellules épithéliales se sont déposées et ont formé un précipité. Nous versons de l'eau et ajoutons un tampon de lyse (détergent) dans le tube à essai pour détruire les parois cellulaires et le chauffer dans un bain-marie.

En conséquence, au lieu de cellules entières, un smoothie apparaît dans un tube à essai, comme dans un mélangeur: les restes de membranes, le cytoplasme avec des protéines dissoutes, les organites cellulaires et l'ADN. Nous le supprimons en trois étapes.
La première étape est basée sur la polarité. Toutes les molécules sont divisées en deux groupes - polaires (c'est-à-dire ayant une charge) et non polaires (sans aucune charge à la surface). Les molécules polaires comme les solvants polaires (comme le sel se dissout dans l'eau) et les molécules non polaires ne se dissolvent que dans les liquides non polaires (huiles essentielles - dans l'alcool).



Par conséquent, nous ajoutons un chloroforme de solvant non polaire dans le tube à essai (l'ADN ne s'y dissout pas et les membranes cellulaires - oui) et l'envoyons à la centrifugeuse.
En conséquence, nous obtenons une solution en deux phases: de l'eau avec un film d'ADN en haut et du chloroforme qui a coulé au fond. Il est nécessaire de prélever soigneusement la partie aqueuse avec de l'ADN avec une pipette Pasteur et de la transférer dans un autre tube et de verser du chloroforme. En l'honneur des geeks, nous disons que même les plus jeunes se sont aventurés pour réaliser cette opération de joaillerie.
Ensuite, nous avons ajouté une solution de sédiments afin de laver à nouveau l'ADN des détergents.
L'ADN est une particule chargée, nous avons donc ajouté une solution saline à force ionique élevée pour la précipiter. (À un moment donné, cela s'est terminé avec nous, j'ai dû courir à l'aire de restauration, prendre du sel de table ordinaire et l'élever). Vers la fin - thérapie de choc: ajoutez de l'éthanol glacé à 96%. Dix minutes au congélateur, dix mille cercles dans une centrifugeuse - et nous pouvons voir l'ADN au fond du tube.
Nous drainons le liquide et le précipité lui-même est dissous dans de l'eau désionisée. Cette eau ne perturbe pas le fonctionnement des enzymes utilisées en biologie moléculaire, elle peut donc être utilisée pour la PCR.

Tout le reste a eu lieu dans notre tente de laboratoire (lecture - en plein champ).



Grâce à la PCR, nous avons obtenu de nombreuses copies du site à la toute fin de notre gène.
Deux amorces ont déterminé le début et la fin des répétitions du gène DRD4. Ils l'ont découpé et copié plusieurs fois à l'aide de l'enzyme polymérase, qui reproduit la séquence nucléotidique à l'image et à la ressemblance du segment de gène existant à l'origine. Ce processus est appelé amplification. Tout cela s'est produit automatiquement dans un amplificateur spécial.

Pour déterminer le polymorphisme, nous avons effectué l'électrophorèse - les races mêmes dont nous avons déjà parlé. Notre biologiste moléculaire experte Vera Bashmakova a goutté des échantillons obtenus après PCR dans les puits du gel d'agarose.



Ensuite, un courant électrique a traversé le gel. Les molécules d'ADN chargées se déplaçaient dans un champ électrique, et la vitesse de leur mouvement dépendait du nombre de répétitions dans le gène: plus il y en a, plus la longueur de l'ADN est lente. Nous avons ajouté une solution spéciale au gel, qui a mis en évidence l'ADN si le gel était exposé à la lumière ultraviolette sur un transilluminateur. La distance a été mesurée avec un marqueur de poids moléculaire - et le tour est joué, vous avez déterminé l'allèle 7R "lent" aventureux.



L'ensemble de l'analyse a duré environ deux heures (à l'exclusion du processus d'extraction d'ADN).

En seulement deux jours du pique-nique, environ 150 personnes ont réussi le génotypage, dont 13% étaient des aventuriers génétiques. Dans le même temps, en moyenne pour la population russe, la variante 7R ne se trouve que dans 5% des personnes . Il s'avère que la concentration d'aventeurs génétiques à HikPiknik a augmenté.

Soit dit en passant, l'un des aventuriers de samedi était tellement emporté par la génétique de terrain qu'il est venu nous voir dimanche en tant que bénévole.

UPD : et à Saint-Pétersbourg, la concentration d'aventeurs génétiques est plus faible: seulement 2,5%.
Au total, pour le deuxième week-end de Gikpiknik à Saint-Pétersbourg, nous avons progénotypé 160 personnes.

Source: https://habr.com/ru/post/fr380615/