Pour obtenir une empreinte digitale, il faut qu’il y ait une pression des doigts sur une surface.
Chap 14 : Empreinte génétique et empreinte digitale
I. Empreinte digitale
Définition
II. Empreinte génétique
Définition
Pour avoir une empreinte génétique, il faut une cellule. En effet, l’empreinte génétique, c’est la mise en évidence d’un ADN (= Acide Désoxyribonucléique). Cet ADN se trouve dans la cellule. Il y a deux types d’ADN : l’ADN du noyau (= ADN nucléaire) et dans le cytoplasme (= mitochondrie : réserve énergétique).
III. Les cellules humaines
est une cellule eucaryote, ce qui signifie qu’elle possède un noyau contenant l’ADN et des organites entourés de membranes.
Les principales composantes spécifiques à une cellule humaine et leurs fonctions :
- Membrane Plasmique
→ structure : bicouche lipidique contenant des protéines et des glucides
→ fonctions : protéger la cellule, réguler les échanges de substances (nutriments, déchets, signaux chimiques…) et permettre la communication avec d’autres cellules grâce aux récepteurs membranaires.
- Noyau
→ structure : il est enveloppé par une membrane nucléaire avec des pores et contient la chromatine (ADN associé à des protéines) et le nucléole (où sont fabriqués les ribosomes)
→ fonctions : stocker l’ADN et coordonner les activités cellulaires (croissance, division, synthèse des protéines…)
- Cytoplasme
→ structure : gel aqueux (cytosol) contenant des ions, des nutriments et des organites
→ fonctions : soutenir les organites et permettre le transport des molécules et des réactions chimiques nécessaires à la vie
- Organites
- Mitochondries : elles fournissent l’énergie (ATP) grâce à la respiration cellulaire. Leurs particularité : elles possèdent leur propre ADN
- Réticulum endoplasmique (RE) :
→ lisse : synthèse des lipides et stockage du calcium rugueux
→ rugueux : synthèse des protéines (grâce aux ribosomes)
- Appareil de Golgi : il modifie, trie et expédie les protéines et lipides vers leur destination finale
- Lysosomes : ils digèrent les déchets cellulaires et les macromolécules grâce à des enzymes
- Peroxysomes : ils détoxifient les substances nocives et participent au métabolisme lipidique
- Centrosome : il intervient dans la division cellulaire (formation du fuseau mitotique)
- Cytosquelette
→ structure : réseau de filaments (microfilaments, filaments intermédiaires et microtubules)
→ fonctions : maintenir la forme de la cellule, faciliter les déplacements internes (transport d’organites) et intervenir dans la division cellulaire
- Ribosomes
→ structure : petites particules composées d’ARN et de protéines
→ fonction : synthétiser les protéines à partir des instructions génétiques de l’ARN messager
IV. L'ADN
L’ADN est une molécule en double hélice, composée de deux brins enroulés l’un autour de l’autre. Il est constitué de nucléotides, qui sont composés de :
- une base azotée (adénine, thymine, cytosine, guanine)
- un sucre (le désoxyribose)
- un groupe phosphate
Les bases s’associent par complémentarité :
- A avec T
- C et G
L’ADN a été découvert par James Watson et Francis Crick en 1953. Sir Alec Jeffreys, un généticien britannique a découvert en 1983 que l’ADN pouvait être utilisé pour établir des empreintes génétiques (= pour reconnaître un individu parmi une foule d’autres).
Cette molécule d’ADN va comporter deux types de régions :
- les régions appelées codantes (= elles vont permettre de fabriquer les protéines dans notre organisme) : ces régions sont similaires d’un individu à un autre. Elles n’occupent que 2% de l’ADN. Ces régions permettent de commander la production d’une protéine déterminée.
- les régions non codantes : elles ne sont pas similaires d’un individu à un autre. Elles n’ont pas de fonction particulière. Ces régions occupent la majeure partie de l’ADN. Elles comportent une répétition de séquence en tandem quant à leur variation ; ce sont des segments répétitifs mais il y a une différence entre chaque individu dans le caractère répétitif de ces segments. Le nombre de ces segments répétitifs peut varier selon les personnes, c’est pour cela que chaque individu possède un ADN qui lui est propre.
V. Les méthodes d'analyse de l'ADN
la technique PCR (= réaction de polymérisation en chaîne) qui est une technique d’amplification. Le peu d’information génétique est reproduit et amplifié. Cette méthode permet à partir d’une très faible quantité d’ADN contenu dans des traces biologiques à produire de multiples séquences répétitives d’ADN. Une enzyme est utilisée pour reproduire : elle est appelée ADN polymérase.
Une fois que l’on obtient les copies, il va falloir séparer les segments répétitifs. Dans ce cas, on utilise des enzymes de restriction qui agissent comme des ciseaux qui vont couper les bras. Ces segments d’ADN vont être mis sur un gène électrophorèse. Il fait passer un courant qui sépare les bras. Ensuite, les bras vont être révélés par des sondes fluorescentes.
En résumé :
- 1er temps : multiplication + réplique → ADN polymérase
- 2ème temps : coupe → enzyme de restriction
- 3ème temps : électrophorèse pour séparer les bras
- 4ème temps : identification à l’aide de sonde radioactive des séquences STR
L’avantage de la PCR est une faible quantité d’ADN suffit car on peut l’amplifier ensuite par l’ADN polymérase. Cela est facile à utiliser car il y a des kits à l’emploi, en effet, il faut :
- 6h pour un frotti de bouche
- 12h pour une trace de sang
- 72h pour une trace de sperme
On peut être en mesure d’obtenir un prélèvement génétique sur des armes qui ont séjourné dans de l’eau douce de 30 à 60 jours, sur un prélèvement lavé en machine de 30 à 90 degrés. L’ADN résiste à l’eau additionnée de détergent, l’ADN peut être chauffé jusqu'à 100 degrés, une décontamination nécessite au moins 2 heures à 120 degrés.
L’inconvénient est qu’il y a un risque de contamination de l’ADN de l’échantillon. En effet, on peut être en mesure d’amplifier une contamination par un ADN extérieur avec l’ADN polymérase. Ainsi, maintenant, sur la scène de crime, il y a nécessité que la police technique et les techniciens d’identité criminelle portent des combinaisons intégrales avec gant et masque de manière à ne pas apporter un ADN extérieur sur le lieu d’un crime. Il y a également précaution pour éviter toute contamination dans le laboratoire d’analyse d’empreinte génétique. Il faut disposer de matériels et de plans de travail stérile et revêtir une combinaison même en laboratoire.
VI. ADN mitochondrial
A côté de l’ADN nucléaire, il y a l’ADN mitochondrial qui se trouve dans une organelle qui porte le nom de mitochondrie. Cet ADN mitochondrial est transmis par la mère à ses enfants. La grand-mère maternelle et les sœurs de la mère ont également le même.
Il est essentiellement utilisé sur un échantillon d’os ancien. On parle alors de paléogénétique. On l’utilise aussi sur des cheveux sans bulbe et dans les recherches de parenté.
On en entend également parler quand on parle d’empreinte génétique de FNAEG c'est-à-dire le fichier national automatisé des empreintes génétiques. Il a été créé par la loi du 17 juin 1998 à la suite de l’affaire du périple meurtrier du tueur de l’ouest parisien.
Son contenu :
- empreintes génétiques de personnes dites identifiées : Au départ, c’était les délinquants sexuels. Ensuite, cela a été étendu aux individus condamnés pour crime. Enfin, cela a été étendu aux personnes condamnées ou mises en cause dans des crimes et délits d’atteinte aux biens ou aux personnes.
- empreintes génétiques d’une personne pas encore identifiées : Une empreinte génétique peut être aussi celle d’une personne pas encore identifiée par prélèvement sur les lieux d’une infraction ou d’un crime. Cela peut être aussi utile à la recherche d’une personne portée disparue avec un profil génétique des ces descendants ou ascendants.