Les êtres humains ont la particularité d'être à la foi différent et identique. Dans notre ADN il y a une partie qui nous est propres et ce sont les allèles, et la police scientifique ne peut ignorer ce fait. Donc les scientifiques de la police vont chercher sur le lieu du crime des traces comme des empreintes palmaires ou des empreintes digitales et de l'ADN. Ces traces peuvent être trouvées sur le corps de la victime, sur des objets, sur des murs et sur le sol.

 

I - Les empreintes

 

A) Le dactylogramme

 

Le dactylogramme ou empreinte digitale est une marque  en provenance de nos doigts, ils peuvent être trouvé sur des surfaces. Le terme dermatoglyphe provient du grec "derma" la peau et "glyphe" la gravure et a pour signification "gravure sur la peau". Elles sont situées sur le bout des doigts et sur les orteils. L'empreinte digitale a pour but de connaître l'identité d'un individu mais avant d'identifier une empreinte il faut d'abord révéler.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B) Techniques de révélation

 

L’une des nombreuses techniques que l’on va vous apprendre ici est la révélation d’empreintes à l’aide de la ninhydrine. Elle consiste à mettre en évidence la présence d’acides aminés (composants majeurs des empreintes) dans une solution, ce qui permet de faire apparaître une image contrastée et violette de l’empreinte.

 

Pour trouver l’empreinte il faut suivre un protocole et utilisé les bons outils, et on va faire une expérience mais d’abord le matériel :

 

 - Feuille blanche

 - Ninhydrine

 - Ethanol

 - Verre de montre

 - Bécher

 - Pipette

 - Eprouvette  graduée de 100mL

 - Agitateur magnétique

 - Balance

 - Sèche-cheveux

 - Hotte aspirante

 - Vaporisateur

 

Protocole :

 

 - Faire toute l’expérience sous la hotte aspirante.

 - Peser 0,25g de ninhydrine et l’introduire dans le bécher.

 - Verser 50 mL d’éthanol dans l’éprouvette graduée et l’ajouter à la ninhydrine se trouvant dans le bécher.

 - Mélanger la solution à l’aide de l’agitateur magnétique. Lorsque celle-ci est homogène, l’introduire dans un   vaporisateur.

 - Vaporiser la solution sur la feuille blanche imprégnée des empreintes digitales.

 - Sécher, ensuite, à l’aide du sèche-cheveux et attendre que les empreintes apparaissent.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C) Technique d'identification

 

La technique d'identification que je vais vous révéler nous vient d'Edmond Locard. Pour Identifier un individu il faut comparer l’empreinte sur la scène de crime puis avec celui d’un suspect et chercher 12 minuties concordantes. S’il y a 12 minuties c’est que le suspect a eu un contact avec la victime ou avec un objet se situant sur le lieu du crime.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II - L'ADN

 

L’acide désoxyribonucléique plus connue sous le nom d’ADN est le principal constituant des chromosomes présents dans nos noyaux cellulaires. L’information génétique est contenue dans notre ADN, on peut donc dire que notre ADN est le “support de l’information génétique”. Tout comme les empreintes digitales, les molécules d'ADN sont uniques. Pendant leurs investigations, la police scientifique procède en 2 étapes.

 

A) Extraction de l’ADN

 

Pour extraire de l’ADN il y a plusieurs méthodes mais celle qui va nous intéresser est celle que nous allons vous présenter. Il faut tout d’abord :

 

 - Tube à essai        

 - Agitateur                   

 - Liquide vaisselle                   

 - Bécher de 250 mL  

 - Ethanol            

 - Eprouvette graduée 

 - Hydrogénocarbonate de sodium : NaHCO

 - Cuillère à café      

 - Chlorure de sodium : NaCl

 

Protocole :

 

Pour que l’expérience soit réussie il faut placer 50 mL d’éthanol au dans un milieu qui isole le froid comme un réfrigérateur.

 

Etape 1 :

 

Tout d’abord on va préparer la solution tampon permettant de libérer l’ADN des cellules, et mélanger avec un agitateur dans le bécher en évitant de faire mousser.

Les ingrédients sont :

-Une cuillère à café de liquide vaisselle  -Une cuillère à café de NaHCO

-Une pincée de NaCl  -120 mL d’eau ( plutôt froide )

Puis placer la solution obtenue dans un réfrigérateur.

 

 

Etape 2 :

 

Récupération des cellules buccales contenants l’ADN à extraire.

Pour cela c’est très simple il faut cracher environ 1 cm de salive dans le tube à essai. On notera l’évolution grâce à un feutre.

 

 

Etape 3 :

 

On va ajouter dans le tube à essai la solution d’extraction, en versant l’équivalent deux fois le volume de la salive. Pour mélanger il faut agiter pendant mélange pendant environ 2 min.

 

 

Etape 4 :

 

On va ajouter une quantité d’éthanol égal au double du volume que l’on a mélangé précédemment. Il faut que l’alcool soit être versé doucement sur la paroi du tube à essai pour que les phases se mélangent le moins possible.

 

 

Etape 5 :

 

Il faut laisser reposer un moment, les brins d’ADN vont se concentrer dans cette couche d’alcool et va former un agrégat blanchâtre, c’est ce que l’on appelle une « méduse d’ADN ».

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Explication de l’extraction :

 

Pour extraire de l’ADN il y a plusieurs méthodes mais celle qui va nous intéresser est celle que je vais vous présenter et que j’ai jugé plus abordable. Elle fonctionne  avec n’importe qu’elle réceptacle d’ADN (sang, peau morte, salive, cheveux, etc) mais il est plus aisé d’utiliser de la salive. Cette méthode consiste à libérer l’ADN de la cellule buccale.

 

Tout d’abord l’activité du tampon va provoquer deux évènements :

 

 - Le liquide vaisselle qu’il contient est un tensioactif* qui va détruire la paroi des cellules buccales, celle-ci étant majoritairement constituée de lipides, c'est à dire de graisses.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- De plus, l'hydrogénocarbonate de sodium et le chlorure de sodium servent à augmenter la densité du mélange, de façon à faire "flotter" la « méduse » d’ADN libérée des cellules, qui resterait dans le mélange salive-tampon.

 

La méduse d'ADN obtenue est un grand nombre de molécules d'ADN car au début de l’expérience on utilise un grand nombre de cellules buccales. De plus, comme il y a 23 paires de chromosomes dans le noyau de chaque cellule humaine (sauf certaines cellules), il y aura donc 46 molécules d'ADN par noyau. Mais les cellules contiennent aussi des mitochondries, lesquelles contiennent leur propre ADN. Les cellules contiennent aussi de nombreuses molécules d'ARN. D'autre part, on ne trouve pas dans notre bouche que nos propres cellules, mais aussi des bactéries et des déchets d'aliments. Cette expérience est simple a réaliser mais certains facteur énoncé précédemment peuvent la faussé.

 

   

Lexique :

 

Tensioactif :

Ils permettent ainsi de solubiliser deux phases non miscibles, en interagissant avec l'une apolaire (c'est-à-dire lipophile donc hydrophobe*), par sa partie hydrophobe ; tandis qu'avec l'autre phase qui est polaire, il interagira par sa partie hydrophile

 

Hydrophobie :

Plus généralement, c'est une propriété d'un objet moléculaire de ne pas être soluble dans l'eau ni dans les produits polaires, menant à une ségrégation de l'objet vis-à-vis du solvant (ou inversement). Des molécules comme les alcanes sont hydrophobes.

 

Solution tampon :

En chimie, une solution tampon est une solution qui maintient approximativement le même pH malgré l'addition de petites quantités d'un acide ou d'une base, ou malgré une dilution. Si l'un de ces trois critères n'est pas vérifié alors la solution est une solution pseudo-tampon.

 

Méduse d’ADN :

Terme employé pour parler de l’ensemble des brins d’ADN dans le tube à essai.

 

Mitochondrie :

Organites présents dans la plupart des cellules d'eucaryotes.

B) Comparer deux échantillons d’ADN

 

Pour comparer ces échantillons on va récupérer l’ADN que l’on a extrait dans la scène de crime puis celui du présumé suspect et si les deux sont semblable alors on est sûr à 100/100 que le suspect était là au moment du meurtre. Cette étape sera réalisable grâce au PCR.

 

La réaction PCR (Polymerase Chain Reaction) permet d'amplifier in vitro une région spécifique d'un acide nucléique donné afin d'en obtenir une quantité suffisante pour le détecter et l’étudier.

Pour se faire, une série de réactions permettant la réplication d’une matrice d’ADN double brin est répétée en boucle. Ainsi, au cours de la réaction PCR, les produits obtenus à la fin de chaque cycle servent de matrice pour le cycle suivant, l’amplification est donc exponentielle.

 

 

Pour avoir réplication d’un ADN double brin, il faut agir en trois étapes.

 

- Il faut dénaturer l’ADN pour obtenir des matrices simple brin : dénaturation

 

- Borner et amorcer la réplication de la séquence à amplifier à l’aide d’oligonucléotides amorces spécifiques : hybridation.

 

- Réaliser la réaction de polymérisation du brin complémentaire. A la fin de chaque cycle, les produits sont sous forme d'ADN double brin : polymérisation.

                            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1ère étape :

La dénaturation où les deux brins  d'ADN sont séparés par l'augmentation de la température (95°C). Cette phase dure 30s.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ème étape :

L’hybridation dure également 30s ; une amorce s'attache à chaque brin de l’ADN et délimite la partie à amplifier. On distingue une amorce "sens" (rose) et "contresens" (verte).

 

 

 

 

 

 

 

          

 

 

3ème étape :

La polymérisation des brins complémentaires d'ADN se fait à partir de l'extrémité des amorces hybridées grâce à la Taq polymérase. Cette étape dure une minute.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les mêmes opérations sont effectuées lors d’un deuxième cycle…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                           

... et après un troisième cycle, le premier amplicon est enfin formé !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       

A la fin de la PCR, les amplicons (fragments d'ADN recherchés) sont en majorité et les segments d'ADN non amplicons sont négligeables. Après avoir réalisé la PCR pour les deux échantillons, nous obtenons suffisamment d'amplicons. Nous pouvons à présent comparer les deux ADN à l’aide d'une électrophorèse.

 

Lexique :

 

Le mot électrophorèse désigne la migration de particules chargées dans un champ électrique. La manipulation consiste à faire migrer l'ADN dans du gel d'agarose, constitué d’un tampon TBE.

 

Amplicon : Fragment d’ADN

 

La dénaturation de l'ADN, ou fonte de l'ADN, est un processus qui conduit à transformer un double brin d'ADN en deux simples brins, en rompant les liaisons hydrogène entre les bases nucléiques des deux chaînes complémentaires de l'ADN.

 

L'hybridation de l’ADN est un principe de biologie moléculaire, fondé sur les propriétés d’appariement des bases complémentaires d'acides nucléiques. Ce principe est utilisé dans différentes techniques permettant la mise en évidence de la présence de molécules d'acides nucléiques particulières,

 

PCR: Réaction en chaîne par polymérase (de l'anglais polymerase chain reaction), méthode de biologie moléculaire d'amplification d'ADN in vitro (concentration et amplification génique par réaction de polymérisation en chaîne).