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Sciences de la vie: instruments et techniques expérimentales

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Articles

ANIMAUX MODÈLES, biologie

Écrit par :  Gabriel GACHELIN

C'est de l'art que vient le mot « modèle », à l'origine figure destinée à être reproduite. Ce sens se retrouve en biologie, par exemple dans le choix de l' animal ou du paysage reproduit par le dessinateur ou le photographe. Cependant, de nombreux sens dérivés se sont construits avec le temps. Plusieurs ouvrages récents ont abordé les contenus ...  Lire la suite
BIOLOGIE - La bio-informatique

Écrit par :  Bernard CAUDRON

La bio-informatique est une application des techniques informatiques au traitement massif de données biologiques. Elle est spécialement utilisée pour l'analyse des séquences génomiques et des protéines . Le terme de bio-informatique est apparu en 1995 dans des publications scientifiques et des programmes de recherche, avec les premiers pas de la ...  Lire la suite
BIOLOGIE - Les pratiques interventionnelles

Écrit par :  François GROS

Depuis le dernier quart du xxe siècle, la biologie s'est dotée de nouveaux moyens techniques et de nouveaux protocoles expérimentaux qui lui donnent la possibilité d'intervenir sur les organismes vivants au niveau de leurs gènes : soit pour leur conférer de façon permanente et transmissible certaines ...  Lire la suite
BIOMÉTRIE

Écrit par :  Eugène SCHREIDER

Introduit dans le vocabulaire scientifique vers la fin du xixe siècle, le mot « biométrie » (d'abord en anglais : biometry ou biometrics) est parfois employé abusivement, surtout par des auteurs américains, comme synonyme de statistique, alors que cette dernière ...  Lire la suite
BLUE BRAIN PROJECT

Écrit par :  Philippe ROCHAT

Le cerveau présente un champ de recherche vaste et un domaine où l'expérimentation est particulièrement difficile pour des raisons évidentes, mais aussi parce que sa complexité et sa structure délicate rendent le fonctionnement quasi inaccessible aux mesures. Une simulation numérique du cerveau humain serait donc un outil efficace pour permettre à ...  Lire la suite
CARBONE 14 ET LES TRACEURS RADIOACTIFS

Écrit par :  Paul MAZLIAK

Ernest Lawrence (1901-1958) construisit à Berkeley le premier cyclotron où des collisions à très grande vitesse entre atomes et particules nucléaires produisent des isotopes radioactifs des éléments naturels : carbone 11 [11C, demi-vie : 20 min], oxygène 15 [15O, demi-vie : 2 min], azote 13 [ ...  Lire la suite
CELLULE - La prolifération

Écrit par :  E.U., Axel KAHN, Michel SIGOT

Dans le chapitre Les cultures cellulaires Les cultures cellulaires ...  Lire la suite

CENTRIFUGATION

Écrit par :  Jean LEMERLE

Lorsque la décantation de particules sous l'effet du champ de pesanteur est inefficace ou trop lente, on a alors recours au procédé de centrifugation. Pour cela, on substitue au champ de pesanteur terrestre un champ de forces centrifuges infiniment plus grand, soit de 500 000 à 1 million de fois l'accélération de la pesanteur ( ...  Lire la suite
CHÉMOSTAT

Écrit par :  Geneviève DI COSTANZO

Une espèce bactérienne placée dans un milieu de culture équilibré contenant tous les nutriments indispensables dans des conditions de pH, de rH et de température optimales se développe et croît suivant des lois précises. La courbe de croissance, obtenue par néphélométrie, exprime les différentes phases du phénomène : phase de latence ; phase de ...  Lire la suite
CLONAGE

Écrit par :  Didier LAVERGNE, Jean-Paul RENARD

Dans le chapitre Les différentes techniques de clonage Les différentes techniques de clonage ...  Lire la suite

CYTOGÉNÉTIQUE MOLÉCULAIRE

Écrit par :  Simone GILGENKRANTZ

Avec les techniques de haute résolution, acquises dans les années 1980, sur des chromosomes très étirés au stade de prométaphase, la distinction des micro-bandes de ces derniers (correspondant biochimiquement à des valeurs de 1,5 × 106 paires de bases) atteignit la limite des méthodes d'exploration conventionnelle. Durant ...  Lire la suite
CYTOLOGIE ou BIOLOGIE CELLULAIRE

Écrit par :  Robert BOURDU, Albert POLICARD

Dans le chapitre Les méthodes en cytophysiologie Les méthodes en cytophysiologie ...  Lire la suite

CYTOMÉTRIE EN FLUX

Écrit par :  José PIERREZ, Xavier RONOT

Le principe de la cytométrie en flux repose sur le guidage de cellules en suspension dans un flux laminaire liquide assurant leur passage « en file indienne » devant le système d'illumination, pour permettre leur analyse dans un temps très court, de l'ordre de quelques microsecondes La cytométrie en flux a largement contribué à l'exploration de ...  Lire la suite
EMBRYOLOGIE

Écrit par :  Maurice PANIGEL, Josselyne SALAÜN, Denise SCHEIB, Jean SCHOWING

Dans le chapitre L'embryologie expérimentale L'embryologie expérimentale ...  Lire la suite

GRAM COLORATION DE

Écrit par :  Jacques BEJOT

Technique de coloration qui est la plus utilisée dans l'étude et la classification des bactéries en deux grands groupes : les bactéries à Gram positif et à Gram négatif. Le principe de cette méthode, mise au point de façon empirique par le médecin danois Gram en 1884, est le suivant : on étale les bactéries sur une lame de verre, on les fixe par ...  Lire la suite
GÉNIE GÉNÉTIQUE

Écrit par :  Louis-Marie HOUDEBINE

La découverte, dans les années 1950, du rôle de l' ADN (acide désoxyribonucléique) et des gènes qu'il contient a donné naissance à une discipline appliquée nouvelle : le génie génétique. Fondé sur un ensemble de techniques, il a pour but d'étudier et d'exploiter les gènes, essentiellement dans les domaines médical, pharmaceutique et ...  Lire la suite
GÉNOMIQUE - Génome artificiel

Écrit par :  Gabriel GACHELIN

Le 20 mai 2010, des chercheurs du John Craig Venter Institute aux États-Unis ont publié en ligne, sur le site Internet de la revue américaine « Science », un article intitulé « Création d'une cellule bactérienne contrôlée par un génome synthétisé chimiquement ». Il ne s'agit pas de vie ou de cellule synthétique comme on l'a souvent lu dans les ...  Lire la suite
GÉNOMIQUE - La transgenèse

Écrit par :  Pascale BRIAND

On qualifie de transgenèse la transformation intentionnellement opérée dans le patrimoine génétique « naturel » (ou encore « sauvage ») d'une espèce pour créer des populations dites transgéniques constituées d'organismes génétiquement modifiés (O.G.M.) ayant acquis une nouvelle caractéristique liée à l'expression du transgène. Les techniques de ...  Lire la suite
GÉNOMIQUE - Le séquençage des génomes

Écrit par :  Bertrand JORDAN

La séquence de l' ADN constitue en quelque sorte l'anatomie d'un génome : elle indique les formules des protéines dont celui-ci dirige la synthèse. Sa connaissance est donc cruciale pour la biologie, mais les techniques nécessaires pour la déchiffrer ne sont apparues qu'assez récemment. D'abord très lentes et laborieuses, elles ont ensuite ...  Lire la suite
GÉNOMIQUE - Les fusions cellulaires

Écrit par :  Georges BARSKI, Marc FELLOUS, France LATRON

Depuis le début des années 1960, il est possible de fusionner des cellules somatiques entre elles. Ce mode de croisement est bien distinct de celui qui s'opère lors de la reproduction sexuelle. Il constitue néanmoins une approche alternative et très fructueuse de la génétique moderne humaine. En 1960, Georges Barski et ses collaborateurs à ...  Lire la suite
HERBIER

Écrit par :  Gérard AYMONIN

On désigne habituellement par herbier (Herbarium) une collection de plantes séchées conservées généralement à des fins scientifiques, parfois dans un but esthétique. Remontant pour les premières au xvie siècle, ces collections constituent une base indispensable des recherches en ...  Lire la suite
HERBIER DU MUSÉUM NATIONAL D'HISTOIRE NATURELLE

Écrit par :  Denis LAMY

Utilisé pendant longtemps pour nommer un livre qui contenait des illustrations de plantes , le mot herbier désigne actuellement une collection de plantes séchées mais aussi le bâtiment dans lequel elle est conservée. Représenté par quelque huit millions de végétaux et de champignons , l’herbier du Muséum national d’histoire naturelle de Paris , ...  Lire la suite
HISTOLOGIE

Écrit par :  Élodie BOUCHERON, Dominique CHRIQUI, Anne GUIVARC'H, Jacques POIRIER

Dans le chapitre Histologie moléculaire Histologie moléculaire ...  Lire la suite

HYBRIDATION

Écrit par :  Georges BARSKI, Yves DEMARLY, Simone GILGENKRANTZ

Dans le chapitre L'hybridation somatique L'hybridation somatique ...  Lire la suite

IMMUNOCHIMIE - Immunocytologie

Écrit par :  Stratis AVRAMEAS

Les cellules sont composées de myriades de constituants chimiques qui ne peuvent être révélés, même avec les plus puissants microscopes optiques ou électroniques. Au cours de ces vingt dernières années, l'analyse de ces constituants cellulaires a débuté grâce à l'emploi d'anticorps qui peuvent révéler, d'une façon extrêmement spécifique, de très ...  Lire la suite
IMMUNOCHIMIE - Réaction antigène-anticorps

Écrit par :  Joseph ALOUF

Dans le chapitre Réactions d'agglutination Réactions d'agglutination ...  Lire la suite

IMMUNOLOGIE

Écrit par :  Joseph ALOUF, Pierre GRABAR

Dans le chapitre L'immunologie technique L'immunologie technique ...  Lire la suite

ISOTOPES, biologie

Écrit par :  René BIMBOT, Marc PASCAUD, Maurice TUBIANA

Dans le chapitre Isotopes en biologie Isotopes en biologie ...  Lire la suite

LYSOTYPIE

Écrit par :  Pierre NICOLLE

Si l'on fait agir un bactériophage convenablement choisi et dilué sur diverses cultures d'une même espèce bactérienne ou d'un même sérotype, on constate souvent, surtout si ces cultures ont été isolées en des endroits géographiquement éloignés les uns des autres ou à partir d'espèces animales différentes, que certaines de ces cultures sont très ...  Lire la suite
MARQUAGE MOLÉCULAIRE ET MÉTABOLISME

Écrit par :  Marc PASCAUD

C'est en 1904 que le biochimiste allemand Franz Knoop (1875-1946) marque par le groupe phényl l'atome de carbone méthylique d'un acide gras, inaugurant ainsi le marquage moléculaire du métabolisme lipidique. L'avancée des sciences nucléaires permet de dépasser le marquage chimique et d'imposer le marquage isotopique des molécules biologiques ...  Lire la suite
MICROSCOPIE

Écrit par :  Christian COLLIEX, Jean DAVOUST, Étienne DELAIN, Pierre FLEURY, Georges NOMARSKI, Frank SALVAN, Jean-Paul THIÉRY

La révolution qui consiste, à la fin du xvie siècle, à regarder « à la loupe » non plus directement un objet, mais son image agrandie est à l'origine de la microscopie. L'étymologie (du grec mikros, petit, et skopein, examiner) renvoie à l'examen d'objets ou de ...  Lire la suite
MICROSCOPIE DU VIVANT

Écrit par :  Didier LAVERGNE

L'essor de l'anatomie microscopique à partir du xviie siècle a suivi l'invention d'instruments d'optique comportant des lentilles de verre qui permettent d'obtenir des images très agrandies en observant, à travers elles, de petits objets. Les premiers ...  Lire la suite
MIGRATIONS ANIMALES

Écrit par :  Valérie CHANSIGAUD, Jean DORST

Dans le chapitre Méthodes d'étude Méthodes d'étude ...  Lire la suite

NUCLÉIQUES ACIDES

Écrit par :  Jacques KRUH, Ethel MOUSTACCHI, Michel PRIVAT DE GARILHE, Alain SARASIN

Dans le chapitre Synthèse totale des acides nucléiques Synthèse totale des acides nucléiques ...  Lire la suite

O.G.M. - Production et utilisation

Écrit par :  Louis-Marie HOUDEBINE

Dans le chapitre Les techniques d'obtention des O.G.M. Les techniques d'obtention des O.G.M. ...  Lire la suite

PCR (polymerase chain reaction) ou AMPLIFICATION EN CHAÎNE PAR POLYMÉRASE

Écrit par :  Véronique BARRIEL

La PCR (polymerase chain reaction ou amplification en chaîne par polymérase, expression française rarement utilisée) est une suite de réactions enzymatiques qui permettent d'amplifier un fragment d' ADN spécifique (ADN cible), souvent présent au départ en très faible quantité, et parfois en mauvais état, parmi des millions ...  Lire la suite
POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)

Écrit par :  Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS

En 1983, Kary Mullis, chercheur de la jeune firme de biotechnologie californienne Cetus, invente la polymerase chain reaction (PCR), une technique qui permet d'amplifier plusieurs millions de fois tout fragment d' ADN , pour peu qu'on connaisse la séquence de ses extrémités. Véritable photocopieuse à gènes, la PCR utilise une ...  Lire la suite
POPULATIONS ANIMALES (DYNAMIQUE DES)

Écrit par :  Robert BARBAULT, Jean-Dominique LEBRETON

Dans le chapitre L'accès aux paramètres démographiques L'accès aux paramètres démographiques ...  Lire la suite

PREMIÈRE TRANSGENÈSE

Écrit par :  Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS

En 1972, l'Américain Paul Berg (né en 1926) et ses collaborateurs de l'université Stanford parviennent à insérer dans le génome de la bactérie Escherichia coli, rendue perméable par un traitement chimique à base de calcium, un fragment d' ADN du virus SV40. Ils réussissent ainsi pour la première fois ce qu'on appelle ...  Lire la suite
PREMIÈRES SOURIS TRANSGÉNIQUES

Écrit par :  Louis-Marie HOUDEBINE

L'obtention des souris transgéniques en 1980 par John W. Gordon et Frank H. Ruddle n'a eu d'écho qu'auprès de spécialistes. Ces expériences démontraient en effet qu'il était possible de transférer des gènes étrangers par micro-injection directe dans un des pronoyaux des embryons de souris au stade d'une cellule. Les expériences qui suivirent ...  Lire la suite
PROTOPLASTES

Écrit par :  Paul MAZLIAK

On obtient expérimentalement des protoplastes au laboratoire à partir de cellules bactériennes ou végétales. On appelle protoplaste bactérien une cellule bactérienne (provenant d'une bactérie Gram+) libérée de sa paroi mucopolysaccharidique, généralement après hydrolyse puis dissolution des « muréines » de cette paroi par une ...  Lire la suite
PROTÉINES

Écrit par :  Yves BRIAND, Philippe BRION, René LAFONT, Jean-Claude MEUNIER, Pierre VIGNAIS

Dans le chapitre Méthodes de purification et d'analyse des protéines Méthodes de purification et d'analyse des protéines ...  Lire la suite

PRÉPARATION DES ORGANITES CELLULAIRES - (repères chronologiques)

Écrit par :  Paul MAZLIAK

1923 T. Svedberg (1884-1971) invente l' ultracentrifugation analytique, méthode permettant la détermination des masses moléculaires de protéines . 1935 Construction des premières ultracentrifugeuses préparatives permettant le fractionnement et l'obtention de macromolécules biologiques.  ...  Lire la suite
PUCES À ADN ET LABORATOIRES SUR PUCE

Écrit par :  Michel BELLIS, Claude VAUCHIER

Les progrès techniques, en particulier la miniaturisation, ont permis le développement d'appareillages d'analyse performants pour les biologistes. Après la puce à ADN (appelée ainsi par analogie avec les circuits intégrés), mise au point au début des années 1990 et permettant d'effectuer sur une surface de quelques millimètres carrés des milliers ...  Lire la suite
PUCES À PROTÉINES

Écrit par :  Eric QUÉMÉNEUR

Après les puces à ADN et les puces à anticorps, de nouvelles applications voient le jour pour ces dispositifs miniatures qui permettent de traiter des milliers d'échantillons en quelques heures. C'est maintenant l'analyse du protéome, c'est-à-dire de l'ensemble des milliers de protéines codées directement ou indirectement par un génome, que les ...  Lire la suite
RADIO-IMMUNOLOGIE

Écrit par :  Claude LÉVY

La radio-immunologie est une technique de dosage des grosses molécules biologiques, notamment celles qui sont contenues dans le sang et les urines. L'essor de cette méthode est immense, depuis sa mise au point, en 1960, par R. Yalow (ce qui lui valut le prix Nobel en 1977) et S. Berson. Son principe de base est élégant et son champ d'application, ...  Lire la suite
S.T.O.C. PROGRAMME

Écrit par :  Sophie CONDÉ

Depuis 1989, un programme d'observation d' oiseaux , appelé S.T.O.C. (suivi temporel des oiseaux communs), qui s'appuie sur un réseau d'amateurs déployé sur l'ensemble de la France, a permis de tester et d'améliorer un protocole de suivi des populations ainsi que de développer une démarche de science participative par la contribution ...  Lire la suite
SONDES MOLÉCULAIRES

Écrit par :  Didier LAVERGNE

Molécules utilisées pour l'exploration des structures d'un être vivant ou pour l'identification des biomolécules qui en ont été extraites. Les sondes doivent être spécifiques. À cet égard, elles seront choisies soit parmi des acides nucléiques , mettant à profit le phénomène des complémentarités séquentielles qui sont le sceau de ces molécules, ...  Lire la suite
SÉQUENÇAGE D'ADN

Écrit par :  Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS

Dès son entrée à l'université de Cambridge en 1940, le Britannique Frederick Sanger se passionne pour la structure des macromolécules . En 1955, il publie la première séquence protéique, celle de l'insuline, qui lui vaut le prix Nobel de chimie en 1958. Il se tourne ensuite vers le séquençage des acides nucléiques , en appliquant la même méthode : ...  Lire la suite
SÉQUENÇAGE D'ADN - (repères chronologiques)

Écrit par :  Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS

1977Séquençage, par Frederick Sanger , du premier génome, celui d'un virus bactérien (phi X174). 1980 Attribution du prix Nobel de chimie à Frederick Sanger et Walter Gilbert , inventeurs respectifs de deux techniques de séquençage. Seule celle de Sanger est toujours utilisée.  ...  Lire la suite
TECHNIQUES DU GÉNIE GÉNÉTIQUE - (repères chronologiques)

Écrit par :  Nicolas CHEVASSUS-au-LOUIS

1962Découverte, par Werner Arber , des enzymes de restriction, enzymes bactériennes capables de couper l' ADN . 1971Première utilisation, par Daniel Nathans , des enzymes de restriction comme ciseaux moléculaires : découpage de l'ADN du virus SV40. 1975Mise au point, par ...  Lire la suite
TISSUS ANIMAUX

Écrit par :  Roger MARTOJA, Jean RACADOT

Dans le chapitre Techniques histologiques Techniques histologiques ...  Lire la suite

TISSUS VÉGÉTAUX

Écrit par :  Jean-Claude ROLAND

Dans le chapitre Les techniques de l'histologie végétale Les techniques de l'histologie végétale ...  Lire la suite

ULTRACENTRIFUGATION

Écrit par :  Paul MAZLIAK

Theodor Svedberg (1884-1971) étudia, à l'université d'Uppsala, en Suède, les suspensions colloïdales formées de micelles – fines particules solides – dispersées dans une phase liquide. Pour connaître la taille moyenne des micelles (comprise entre 5 et 100 mμm), il imagina de les faire sédimenter par une force artificielle produite dans une ...  Lire la suite
ÉCOLOGIE

Écrit par :  Patrick BLANDIN, Denis COUVET, Maxime LAMOTTE, Cesare F. SACCHI

Dans le chapitre Méthodologie écologique Méthodologie écologique ...  Lire la suite

ÉLECTROPHORÈSE

Écrit par :  Jean GUASTALLA, Jean MORETTI, Jean SALVINIEN

En solution ou en suspension dans l'eau, une solution aqueuse ou certains autres liquides, des macromolécules , des particules, des grains d'émulsion, des bactéries même tendent en général à se déplacer sous l'effet d'un champ électrique : c'est l'électrophorèse, découverte en 1892 par S. E. Linder et H. Picton. L'importance ...  Lire la suite
ÉLECTROPHORÈSE EN CHAMP PULSÉ

Écrit par :  Jean-Luc GUESDON

La technique d' électrophorèse classique en gel d'agarose ou de polyacrylamide permet de séparer des fragments d' ADN suivant leur taille. Sur ces gels constitués d'un réseau désorganisé de longues fibres, on dépose l'ADN dont les molécules sont chargées négativement. Soumises à un champ électrique, elles migrent vers le pôle. Celles qui sont plus ...  Lire la suite
ÉLECTROPHORÈSE, en bref

Écrit par :  Paul MAZLIAK

Arne Wilhelm Kaurin Tiselius (1902-1971) mit au point, en 1926, l' électrophorèse , méthode qui lui permit de séparer les protéines du sérum sanguin. En appliquant un champ électrique au sérum sanguin – qui est contenu dans un tube et mélangé à un tampon salin –, il obtenait sur le pôle + des protéines de charge très négative (albumine) tandis que ...  Lire la suite

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