Protocol for youngsters to carry out a bacterial transformation in a lab. The protocol follows a line of biomedical research which focuses on the study of a potential therapeutic target that could be recognised by a drug against atherosclerosis. The experiment protocol is an opportunity for science centres, museums and schools to replicate a real experiment done in a real lab doing research on drug discovery.

1. Génie génétique
À la recherche d’une cible pour le
traitement de l’athérosclérose

2. FACTEURS DE RISQUE
La consommation d’aliments très riches en graisses saturées et la vie sédentaire
augmentent le risque de souffrir de maladies cardiovasculaires telles que
l’athérosclérose.

3. QU’EST-CE QUE L’ATHÉROSCLÉROSE ?
C’est une maladie vasculaire due à l’accumulation de graisses sur les parois des
vaisseaux sanguins susceptible de provoquer des manifestations très diverses et de
sévérité variable.
Artère normale
Athérosclérose
modérée
Athérosclérose sévère
Formation de plaques d’athérome pouvant obstruer la lumière des vaisseaux
et bloquer la circulation sanguine.

4. LE « MAUVAIS » CHOLESTÉROL OU LDL
• L’apportalimentaire excessif de cholestérol entraîne soit le stockage du
cholestérol sous forme de graisse soit sa présence dans la circulation sanguine
sous forme de LDL (Low Density Lipoprotein, ou lipoprotéines de basse
densité), plus communément appelé « mauvais cholestérol ».
• Le LDL est l’un des composants de la plaque d’athérome.

5. SELON L’ORGANISATION MONDIALE DE LA SANTÉ (OMS)
• Bien que les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux soient
les principales causes de décès à travers le monde, 80 % des décès prématurés
dus à ces causes pourraient être évités par le contrôle des principaux facteurs
de risque.
• On estime, chaque année, que 17 millions de personnes décèdent dans le
monde entier des suites de maladies cardiovasculaires (MCV), en particulier de
crises cardiaques et d’accidents vasculaires cérébraux.
• Les MCV touchent autant les femmes que les hommes.
• Elles constituent la principale cause de décès dans les pays en voie de
développement, ainsi que dans les pays développés.

6. LES MACROPHAGES, UN « SYSTÈME DE NETTOYAGE »
• Les macrophages agissent comme un système de « nettoyage » pour empêcher le
cholestérol de se déposer sur les parois.
• Ce système de nettoyage est efficace si l’excès de cholestérol n’est pas très
élevé.
LDL
Macrophage
LDL oxydé
Oxydation du LDL

7. COMMENT SE FORME LA PLAQUE D’ATHÉROME ?
Prolifération
Si les quantités de cholestérol sont très de cellules
endothéliales
abondantes :
Activation
du système
immunitaire
Les macrophages continuent à capturer le LDL.
Cellule
Cependant, lorsque les macrophages ont capturé de spumeuse
grandes quantités de LDL, ils se transforment en cellules
appelées « spumeuses ».
LDL
Macrophage
Ces dernières provoquent l’inflammation et la
prolifération de cellules de la paroi artérielle
LDL oxydé
Oxydation du LDL
Formation de la plaque d’athérome

8. RECHERCHE SUR L’ATHÉROSCLÉROSE
L’un des objectifs est le suivant :
Comprendre comment les macrophages participent à la régulation des taux sanguins de cholestérol et leur rôle
dans le développement de l’athérosclérose.
?

9. ÉTUDE DU RÉCEPTEUR DU LDL ET DE LA MYLIP
Nous savons que les macrophages reconnaissent le LDL oxydé grâce à des
récepteurs.
Nous savons qu’une protéine des macrophages appelée « Mylip » provoque
la dégradation du récepteur des LDL.
Macrophage
Récepteur des LDL
LDL oxydé
Si les macrophages produisent
de grandes quantités de Mylip,
Oxydation du LDL l’ingestion du cholestérol diminue.

10. MYLIP, UNE ÉVENTUELLE CIBLE THÉRAPEUTIQUE
Les scientifiques étudient scrupuleusement cette protéine MyLip car ils pensent
qu’un médicament pourrait agir sur celle-ci et empêcher les macrophages de réduire
l’ingestion des LDL.
Macrophage
Cible thérapeutique
LDL oxydé
Oxydation du LDL

11. COMMENT POUVONS-NOUS ÉTUDIER LES PROTÉINES ?
• De grandes quantités d’une protéine sont
nécessaires afin de pouvoir étudier sa
fonction.
• Le génie génétique constitue l’un des outils
de la biologie moléculaire nous permettant
d’étudier les protéines.
• Le génie génétique est la technologie de la
manipulation et du transfert de l’ADN d’un
organisme à un autre.

12. EN PREMIER LIEU, NOUS CLONONS LE GÈNE DE LA
PROTÉINE D’INTÉRÊT : MYLIP
Nous procédons à son
Cellule humaine ADN Gène Mylip
insertion dans un fragment
d’ADN circulaire appelé
« plasmide ».

13. NOUS EFFECTUONS UNE TRANSFORMATION BACTÉRIENNE
AVEC LE GÈNE DE LA PROTÉINE D’INTÉRÊT : MYLIP
1. Transformation 2. Sélection de bactéries 3. Multiplication
bactérienne transformées bactérienne

14. NOUS ISOLONS LE GÈNE DE LA PROTÉINE MYLIP PUIS NOUS
L’INTRODUISONS DANS DES CELLULES POUR QU’ELLES
PRODUISENT LA PROTÉINE
protéine
MYLIP
3. Multiplication 4. Isolement 5. Production
bactérienne de l’ADN de la protéine
(en introduisant
l’ADN dans des
cellules eucaryotes)

15. COMMENT ALLONS-NOUS EFFECTUER
LA TRANFORMATION BACTÉRIENNE ?
Des changements drastiques de
? température et l’ajout de cations
permettent de favoriser l’entrée de
l’ADN sous forme de plasmide.

16. COMMENT POUVONS-NOUS VÉRIFIER LA MULTIPLICATION
DES BACTÉRIES TRANSFORMÉES ?
?
Gène
Mylip
Gène de
Le plasmide contient un résistance à
l’antibiotique
gène de résistance à un
antibiotique

17. COMMENT POUVONS-NOUS VÉRIFIER LA MULTIPLICATION
DES BACTÉRIES TRANSFORMÉES ?
Gène
Mylip Ampicilline
Gène de
résistance à
Ampicilline
l’antibiotique

18. COMMENT ALLONS-NOUS ISOLER L’ADN PLASMIDIQUE DE LA
CULTURE BACTÉRIENNE ?
?
En effectuant une Miniprep :
Gène
SOLUTION 2 SOLUTION 3 CHLOROPAN ÉTHANOL Mylip Gène
résistant à
l’ampicilline
Au moyen de différents solvants et de centrifugations, nous écarterons les
différents composants.

19. UNE FOIS L’ADN ISOLÉ, NOUS POUVONS CONTINUER LA
RECHERCHE !
5. Production de la protéine (après introduction de
l’ADN dans des cellules eucaryotes).
6. Une fois que les scientifiques ont obtenu la
protéine, ils peuvent :
• étudier sa fonction dans la régulation du cholestérol et
• mettre au point de nouveaux médicaments pour
l’athérosclérose.

20. Mettez votre blouse !
Vous aussi vous pouvez devenir
chercheur(euse) !
Chercheur ayant collaboré avec les contenus : Theresa León, Jonathan Matalonga, Université
de Barcelone
AUTEUR FINANCÉ PAR : MEMBRES DU CONSORTIUM :
Coordonnateur
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