PCR est l’abréviation anglaise de "polymerase chain reaction" qui veut dire en français "réaction en chaîne par polymérase". Kary Banks Mullis découvre en 1985 cette technique et se verra même décerner le prix nobel de chimie en 1993 pour cette découverte révolutionnaire .
En général, lorsque que la police scientifique prélève de l’ADN celui-ci est trop peu important.
Nous utilisons donc la technique de la PCR pour multiplier l'ADN. Grâce à la PCR nous pouvons donc multiplier un morceau précis de l'ADN prélevé, appelé séquence cible. En seulement quelques heures, cette technique permet d'obtenir des millions d’exemplaires d’ ADN ( Douze heures en moyenne pour multiplier l'ADN contenu dans le sang).
Grâce à cette technique, on peut maintenant réaliser une empreinte génétique avec une très faible quantité d’ADN, 50 à 100 cellules suffisent. Sur le plan judiciaire, la PCR se révèle très pratique car elle permet de pouvoir effectuer un complément d'expertise avec les éléments restants.
Cette méthode a un seul défaut, si un ADN étranger vient à polluer celui que l'on veut multiplier, il va être lui aussi être multiplié ce qui fausse toute l'analyse. La seule méthode pour l'éviter, est d'utiliser des méthodes d'hygiène très strictes lors de l'extraction de l'échantillon, contenant stérilisé, port de gants, masque, bonnet sont des précautions indispensables pour limiter les risques.
Animation illustrant la PCR:
Explication du phénomène PCR :
Une PCR se déroule dans un tube placé dans une machine appelée thermocycleur. A l'intérieur du tube, on introduit différents éléments :
- La séquence d’ADN à multiplier
- Les amorces
- Des Taq polymérase
- Un mélange des quatre nucléotides constitutifs de l'ADN
Cet appareil permet de mettre le tube à la température souhaitée en suivant un cycle déjà programmé. Durant un cycle, le tube est mis à trois températures différentes :
Premier phase, la dénaturation de l’ADN :
On monte le tube à 95°, à cette température les liaisons faibles qui assuraient la liaison entre les deux brins d’ADN se rompent ce qui donne deux brins d’ADN
Deuxième phase, l’hybridation de l’ADN :
On diminue la température du tube jusqu’à 40 C° à 65 C°. L’hybridation est le fait de permettre aux amorces fabriquées artificiellement de se coller aux brins d’ADN qui ont été dénaturés. La température de l’hybridation varie en fonction de différents paramètres qui sont la longueur et la séquence des amorces. La température de l’hybridation est toujours inférieure à celle de la dénaturation.
Troisième phase, l'élongation de l’ADN :
Une fois la phase de l’hybridation terminée et les amorces mises en place, la phase de l'élongation est prête à démarrer. Les amorces vont servir de point de départ à l'élongation. La multiplication de l'ADN se fait par l'ajout successif de désoxyribonucléotides qui sont présents en très large excès dans le mélange, sur les brins d'ADN. On appelle ces brin, des brins matrices. On nomme cette partie de l'élongation, la polymérisation.
Chaque brin désoxyribonucléotide ajouté est complémentaire à la base correspondante du brin matrice. Les ADN polymérases sont des enzymes qui ont pour propriétés de synthétiser l'ADN. Ils proviennent de bactéries qui vivent à des températures très élevées, ces polymérases ne sont donc pas dénaturés par la chaleur. Les polymérases utilisés lors de la PCR sont les Taq polymérase ce sont les plus connus.
Une fois l'élongation achevée, le premier cycle est terminé , la police peut alors commencer le second cycle avec les nouveaux ADN formés, puis une fois le second cycle terminé un troisième cycle commence, il faut environ trente cycles pour terminer une PCR. Ces trente cycle vont produire environ 10 milliards d'exemplaires d'ADN.