EP1430148A2 - Method for determining the existence of animal or vegetable mixtures in organic substrates - Google Patents

Method for determining the existence of animal or vegetable mixtures in organic substrates

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Publication number
EP1430148A2
EP1430148A2 EP20020747532 EP02747532A EP1430148A2 EP 1430148 A2 EP1430148 A2 EP 1430148A2 EP 20020747532 EP20020747532 EP 20020747532 EP 02747532 A EP02747532 A EP 02747532A EP 1430148 A2 EP1430148 A2 EP 1430148A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dna
species
sequence
different
mixture
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20020747532
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Carole Donne-Gousse
Vincent Laudet
Catherine HÄNNI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Claude Bernard Lyon 1 UCBL
Ecole Normale Superieure de Lyon
Ecole Normale Superierure de Lyon
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Claude Bernard Lyon 1 UCBL
Ecole Normale Superieure de Lyon
Ecole Normale Superierure de Lyon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite Claude Bernard Lyon 1 UCBL, Ecole Normale Superieure de Lyon, Ecole Normale Superierure de Lyon filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP1430148A2 publication Critical patent/EP1430148A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
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    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the existence of mixtures of animal or vegetable origins in organic substrates.
  • the invention relates to a method for determining the existence of mixtures of species, populations or races of animal or plant origin or of human individuals in organic substrates.
  • food preparations can be prepared from several species, populations or races (ready meals, soup, pâtés, terrine, ). This mixture may be specified by the manufacturer, but may also be adulteration. Indeed, it may happen that this mixture is in favor of a species of lower economic value compared to another species which should have been found in a unique way in the preparation (example: brandade of cod prepared with a little common cod (Gadus morhua) and lots of cheaper Pacific cod (Gadus macrocephalus).
  • the invention aims to provide a method for determining the existence of DNA mixtures of different species, populations or races of animals and / or plants and / or different human individuals.
  • the invention also aims to provide a method for detecting and / or identifying the DNA of different species populations or animal and / or plant races and / or different human individuals.
  • the possibility of determining the existence of mixtures of DNA from different human individuals is particularly interesting for forensic applications. Indeed, it is currently very difficult to reliably interpret a genetic fingerprint when several • individuals are present.
  • the currently available DNA fingerprinting methods based on the amplification of short repeating and variable sequences (CA repeats or microsatellites) of the nuclear genome, do not make it possible to clearly determine whether a mixture is present.
  • the invention makes it possible, by PCR amplification of variable fragments of the human mitochondrial genome, to unambiguously determine whether the DNA of several individuals is present in a sample.
  • the sensitivity of the methods developed in the invention makes it possible to detect mixtures of human DNA even when the proportions of each individual are very unbalanced (90% of one 10% of the other for example).
  • the invention relates to the use of a cloning process for determining the existence of a mixture of organic origin containing mitochondrial or chloroplastic DNA of different species, populations or animal races and / or different species, populations or plant races and / or different human individuals.
  • the method according to the invention for detecting a mixture of several species is simple and exhaustive.
  • the determination of the existence of the mixture of species is carried out by a cloning process.
  • This cloning process is commonly used in molecular biology to obtain a series of identical molecules (nucleic acids) or isolated cells, unicellular beings (ex: bacteria) and multicellular beings (ex: mammal). Cloning has also made it possible to understand the role and functioning of many genes by manipulating them either to produce them in large numbers or by transferring them from one organism to another.
  • the expression “DNA of different species, populations or animal races and / or different species, populations or plant races” designates the specific DNA of each of the species, populations or animal races, and / or plants present in the mixture.
  • This DNA represents any nucleotide sequence originating from the nuclear, mitochondrial or chloroplastic genome making it possible to distinguish reliably between the different species or populations or races studied or the different individuals studied.
  • a species is defined as a group of living organisms genetically separated from other living organisms and capable of reproducing only between them.
  • a population is a group of individuals of a species which can be recognized from other individuals of the species by precise morphological and / or genetic characteristics. A species therefore often has several distinct populations.
  • a breed is a group of individuals of a domestic species which have been obtained after a long selection to improve a specific trait (such as milk production for cows, or the quality of meat for pork) and which can be recognized by other individuals of this domestic species by precise morphological or genetic characteristics.
  • the expression “DNA from different human individuals” designates any mitochondrial or nuclear DNA sequence of human origin making it possible to distinguish between two individuals. It is estimated that, to allow a reliable distinction, a sequence must contain at least 1 difference per 100 nucleotides.
  • mixture of organic origin is meant a mixture containing the DNA of different species, populations or races from tissues from living beings, animals or plants.
  • organic matter is meant any solid or liquid matter which is assumed to have at least partially an organic origin.
  • the invention relates to the use as mentioned above, characterized in that the mitochondrial or chloroplastic DNA is degraded.
  • the degraded DNA is characterized by its appearance after extraction according to the protocol described above and deposit on a 1% agarose gel stained with ethidium bromide.
  • DNA from fresh tissue is present in the form of large molecules (ie around 20 kbp; see Figure 5 channel 1) while degraded DNA extracted from tissues that have undergone strong alterations such as cooking is either weakly visible in the form of a spread of small molecules (100 to 500 bp; see Figure 5 channel 3) or virtually invisible (see Figure 5, channels 4 and 5). It is only then the positive amplification by PCR which makes it possible to reveal the presence of this DNA.
  • the invention relates to the use of a cloning process, for the detection and / or identification of the DNA of each of the different species, populations or animal races and / or each of the different species, populations or plant races and / or of each of the different human individuals present in a mixture of organic origin containing DNA of animal species and / or plant species and / or human individuals.
  • detection of the DNA of each of the species, populations or races or of each of the 'human' individuals is meant the fact of identifying the presence of specific DNA of each of the species or populations or races or individuals so as to be able to to appreciate the complexity of the initial mixture and to be able to identify, in a second time the various compounds of this mixture.
  • each of the different species populations, races or each of the individuals is meant the fact, when the presence of species, has been detected by the presence of their specific DNA, to analyze the DNA of each of the species or populations or races or individuals so as to deduce therefrom the composition of the initial mixture.
  • the use of the cloning process is such that each species, population or animal race and / or each species, population or plant race and / or each human individual is represented by at at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, and in particular by a single DNA sequence or a single DNA fragment, each of said DNA sequences or each of said DNA fragments originating from DNA extract of the mixture of organic origin.
  • the expression "at least one DNA sequence or fragment” means either that there are several copies of the same DNA fragment or sequence, or that it there are multiple copies of different DNA fragments or sequences.
  • the use of the cloning process takes place for the detection and / or identification of the DNA of each of the different animal species present in a mixture of animal species, and in particular of the DNA of each of the subspecies, lines, races, varieties, strains and / or populations present in said mixture, each of said animal species, and in particular each of said subspecies species, races, varieties and / or strains being represented by at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, and in particular by a single DNA sequence or a single DNA fragment.
  • populations can be considered synonymous.
  • a subspecies is a particularly identifiable population to which a specific Latin designation has been assigned.
  • Otus megalotis everetti and Otus megalotis nigrorum are two distinct subspecies of the species Otus megalotis, a raptor bird.
  • the terms breeds, varieties and strains are mainly used to designate domestic animals and can be considered synonymous.
  • the use of the cloning process takes place for the detection and / or identification of the DNA of each of the different plant species present in a mixture of plant species, and in particular of the DNA of each of the subspecies, lines, races, varieties, strains, grape varieties and / or populations present in said mixture, each of said plant species, and in particular each of said subspecies, races, varieties and / or strains being represented by at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, and in particular by a single DNA sequence or a single DNA fragment.
  • species, subspecies, lines, races, variety, strains, grape varieties, plant populations we mean groups or sets of plants from the same species that are similar to each other on certain criteria.
  • a grape variety is the term specifically used to designate a strain or a breed or variety of vine of the genus Vitis.
  • the use of the cloning process takes place for the detection and / or identification of the DNA of each of the different human individuals present in a mixture of DNA of different individuals humans, each of said human individuals being represented by at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, and in particular by a unique DNA sequence or a unique DNA fragment.
  • human individuals is meant any one of the members of the species Homo sapiens.
  • the DNA extracted from the mixture of organic origin is old DNA (or fossil), degraded DNA or modern DNA.
  • old DNA is meant DNA extracted from an organism after its death and having already undergone a process of degradation. Old DNA very often shows signs of degradation such as for example the presence of DNA molecules of small size, less than or equal to about 200 base pairs.
  • degraded DNA is meant DNA having undergone deteriorations which are related to transformation processes. Degraded DNA is usually found in small fragments (less than or equal to about 200 bp) and in small quantities.
  • Modern DNA is meant DNA extracted from a living individual or extracted quickly after death. Modern DNA is characterized by the presence of very large fragments of more than 20,000 base pairs.
  • the DNA extracted from the mixture of organic origin is:
  • - degraded DNA in particular from a transformed organic sample, in particular cooked, lyophilized, dried, brined, canned or pasteurized.
  • non-degraded DNA DNA which has not undergone any deterioration and which is therefore intact. If the extraction conditions have been appropriate, such DNA is present in the form of molecules of at least 20,000 base pairs.
  • the use of the cloning process takes place for the detection and possibly the identification of DNA of each of the different species, populations or animal races and / or of each of the different species, populations or races of plants and / or of each of the different human individuals present in the mixture of organic origin, in which at least one of said species, populations or races and / or at least one of said individuals is represented by a sequence of old DNA or degraded DNA or a fragment of old DNA or degraded DNA.
  • the cloning process is preceded by a step of amplification of each of the DNA sequences or of each of the DNA fragments characteristic of each of the animal species, populations or races and / or each of the plant species, populations or races and / or each of the human individuals which it is desired to detect and / or identify, the DNA sequences or the amplified DNA fragments obtained ( e) s at the end of the amplification process being contained in a single amplification product.
  • PCR for Polymerase Chain Reaction
  • PCR has recently been used for the characterization of cooked pork (Meyer et al., 1994, Journal of the AOAC International 77 (3), 617-622), mutton or goat (Chikuni et al., 1994, Méat Science 37 (3) 337-345).
  • the invention indeed consists in determining a mixture. This can be done technically at different levels. First, by "direct sequencing" of the product amplification, containing the DNA fragment (s), and observing the electropherograms obtained. The illegibility of the sequence can be interpreted:
  • the determination of a mixture can be done once the amplification product has been cloned. If this amplification product contains only one DNA fragment, there is only one species, we will then obtain by taking, for example, 10 bacterial colonies, 10 identical sequences. On the other hand, if we are in the presence of a mixture of species, we will then have as many different sequences as there are species present in the sample.
  • the DNA sequence is of mitochondrial origin for animals and plants or chloroplastic for plants.
  • Mitochondrial DNA appears to be the most suitable molecule for this type of analysis (Kocher et al., 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 6196-6200). From a technical point of view, it is easier to detect than genomic DNA because it is present from 100 to 1000 copies per cell against two copies for nuclear DNA. It can therefore be more surely detected in organic materials in which the DNA is subjected to various physical factors (temperature, pressure, ...) chemical or biochemical tending to its degradation. In addition it is an excellent species marker which is often used in phylogeny.
  • mtDNA replication control region mtDNA replication control region
  • cytochrome b cytochrome c oxidase or mitochondrial RNA (12S RNA or 16S RNA).
  • each DNA sequence or each amplified DNA fragment is of nuclear or mitochondrial origin when it is sought to detect and / or identify a mixture containing DNA from different animal species and / or different human individuals is of nuclear, mitochondrial or chloroplastic origin when it is sought to detect and / or identify a mixture containing DNA from different plant species.
  • the invention relates to a method for detecting and / or identifying the DNA of each of the different species, populations or animal races and / or of each of the different species, populations or races of plants and / or each of the different human individuals present in a mixture of organic origin, each of said species, populations or races of animals and / or each of said species, populations or races of plants and / or each of said individuals being represented by at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, in particular a single DNA sequence or a single DNA fragment, each of said DNA sequences or each of said fragments of DNA from DNA extracted from said mixture, said method being characterized in that it comprises the following steps:
  • the invention also relates to a detection and / or identification method as defined above, in which:
  • PCR polymerase chain reaction
  • E. coli Escherichia coli
  • each of the bacteria obtained in the previous step by culturing said bacteria in an appropriate medium, in the presence of an antibiotic, in particular ampicillin, in order to select the bacteria which have incorporated a plasmid in which inserted a DNA fragment or a DNA sequence, - separation of each of the plasmids containing a unique DNA sequence or a unique DNA fragment, of each of the bacteria containing said plasmids, in order to recover all of the plasmids or “plasmid DNAs” thus multiplied, said plasmids each containing a unique DNA sequence or a unique DNA fragment,
  • amplification product is understood in the above and what follows, the DNA fragment (s) or the or. the amplified DNA sequences obtained at the end of the polymerization chain reaction (PCR).
  • the amplification product contains several copies of different fragments or different sequences of amplified DNA when the sample of organic material to be analyzed contains a mixture of different DNA fragments from different species, populations or animal breeds or plants or different human individuals.
  • each of the plasmid DNAs obtained after cloning is identified by sequencing, which makes it possible to identify the DNA characteristic of each of the species, animal populations or races and / or each of the plant species, populations or races and / or each of the human individuals present in the mixture of organic origin.
  • the cloning process has never been described as a technique for separating species, race populations or individuals present in a mixture.
  • Molecular cloning is a basic molecular biology technique used to select a colony of cells containing particular DNA sequences. In this case, it is used to separate DNA fragments. These fragments are obtained by a global strategy as defined below.
  • the choice of primers depends on the question asked. In general, we look for close species which are mixed with each other but with different commercial values. Thus, the primers used are the largest possible, that is to say that can amplify, an order, a family or a group of very specific species.
  • the DNA extraction process is identical to that described in detail in Example 6 below. It is from amplification that the cloning process is used. We can then start from the amplification fragment obtained with the starting couple of the overall strategy and clone it. However, in the majority of cases, detection of the mixture is requested and no sequencing is therefore carried out before the cloning phase.
  • the DNA fragments obtained after amplification are purified and then introduced into a plasmid previously linearized by the supplier.
  • the plasmid is a circular DNA whose replication within a cell takes place independently of the replication of the genome of this cell.
  • the plasmids are introduced into bacteria such as Escherichia Coli (by a process called "transformation” which involves osmotic shock and temperature shock or a electrical shock). These are then reproduced and selected according to the cloning technique.
  • Plasmids often code for an enzyme capable of chemically degrading or altering an antibiotic substance, giving the bacteria into which they are introduced some resistance to an antibiotic (such as Pampicillin).
  • This resistance is used in genetic engineering to select the bacteria containing the plasmid, in the presence of antibiotics. It should be noted that these antibiotic resistances are present naturally.
  • the cells are then cultured on a dish in a nutrient medium for the production of bacteria, so that each cell leads, by replicating, to a clonal colony.
  • the culture is carried out in the presence of an antibiotic whose plasmids have a resistance gene, which makes it possible to eliminate the clones which have not received a plasmid.
  • Each colony contains only one type of plasmid.
  • a visual system is used to represent the bacteria which have incorporated the plamisdes which themselves have incorporated a DNA fragment.
  • On the agar plate blue colonies and other white colonies grow. Indeed, in the agar medium are introduced two reagents (L? TG and X-Gal) which in contact with ⁇ -galactosidase will produce a blue coloration. If there is synthesis (blue coloring), of this enzyme ⁇ -galactosidase, the DNA fragment has not ligated to the plasmid because when there is ligation, the DNA fragment must be positioned in the center of the gene coding for ⁇ -galactosidase thus blocking its synthesis, resulting in a white coloration of the bacterial colonies. These colonies are analyzed, and the one containing the desired plasmid is cultured and amplified. The plasmid is extracted from the bacteria and then sequenced.
  • the sequences obtained are compared with each other; if two sequences are different, then we are in the presence of two species. We realize that in most cases the removal of ten clones (white colonies) is sufficient to detect two species. Since the sample is taken at random, it may happen that out of the ten clones, only one species is obtained, while the mixture contains at least two. If more than two species are suspected in the mixture, then more clones (15, 20 or even 30) are taken. There are generally five clones taken at random to detect a species. In general, about ten plasmid DNAs are recovered, therefore coming from ten independent white bacterial colonies selected at random. These ten plasmid DNAs are therefore sequenced and ten sequences are obtained.
  • sequences are analyzed in order to identify if we have different profiles. If there is only one species in the DNA extracted from the sample of organic matter, we therefore obtain a single sequence profile for the ten sequenced clones and by comparing this sequence with the reference sequences, we can identify the species present. If on the contrary, we are in the presence of several species in the DNA extracted from the sample of organic matter, we therefore obtain the number of profiles corresponding to the number of species present in the sample. By comparing these sequences with the reference sequences, the species present can be identified. The number of clones selected can be increased if a large number of species to be identified are suspected. This technique can be applied to all organic substrates.
  • the sequencing of each of the different amplified DNA fragments is preceded by a cloning method when the sample of organic material comprises a mixture of different DNA fragments from of different animal or plant species or of different human individuals, said cloning method making it possible to separate from said mixture the different DNA fragments originating from different animal or plant species or from different human individuals.
  • oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the sequence SEQ ED No. 22 following (position 16341 to 16361 of the mitochondrial DNA of the salmon - region of control of the replication-according to Hurst, et al., 1999. Gene 239: 237-242):
  • oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the sequence SEQ ED No. 24 following (position 14985 to 14996 of the mitochondrial DNA of salmon - cytochrome b-after Hurst, et al, 1999. Gene 239: 237-242):
  • an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the following sequence SEQ ED No. 25 (position 15409 to 15430 of the mitochondrial DNA of salmon - cytochrome b-after Hurst, et al, 1999. Gene 239: 237-242): ATG ATA ATG AAT GGG TGT TC
  • oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the following sequence SEQ ED No. 28 (position 356 to 375 of the mitochondrial DNA of salmon - replication control region - after Albert, et al, 1992, Science 257 (5076), 1491-1495):
  • oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the following sequence SEQ ED No. 29 (position 539 to 558 of the mitochondrial DNA of salmon - replication control region - after Albert, et al, 1992, Science 257 (5076), 1491-1495):
  • the invention also relates to a DNA fragment as amplified using the pairs of primers defined above, and comprising from approximately 100 to approximately 500 base pairs.
  • the invention also relates to a DNA fragment as defined above, characterized in that it has a sequence identity of at least 80%, preferably 90% and advantageously 95% with at least one of the sequences contained in: - the following SEQ ED N ° 23:
  • B is C, G or T
  • W is A or T
  • H is A, C or T
  • D is A, G or T
  • R is A or G
  • V is A, C or G
  • Y is C or T
  • S is C or G
  • K is G or T
  • M is A or C
  • W is A or T
  • V is A, C or G
  • H is A, C or T
  • Y is C or T
  • M is A or C
  • S is C or G
  • - K is G or T
  • R is A or G
  • N is A, C, G or T
  • D is A, G or T
  • B is C, G or T
  • R is A or G
  • W is A or T
  • Figure 1 shows the cloning process used in the context of the invention to separate the different DNA fragments from different fish species in the same mixture.
  • Part 1 of Figure 1 represents the plasmid pCR®2.1 - TOPO.
  • the amplification product of the invention which contains several copies of different DNA fragments, is brought into contact with the cut plasmid pCR ® 2.1 - TOPO, using a DNA ligase enzyme.
  • Part 2 is a portion of each of the DNA fragments (initially contained in the amplification product) ligated into plasmid pCR ® 2.1 - TOPO. Each DNA fragment corresponds to a plasmid.
  • Part 3 represents the Escherichia coli bacterial cells (E. coli).
  • the E. coli bacteria are transformed by introduction of the plasmids represented in part 2.
  • Each plasmid corresponds to each E. coli bacterium.
  • Part 5 symbolized by an arrow represents the spreading of E. coli bacteria on a medium containing an antibiotic (for example ampicillin), in order to select the bacteria having incorporated a plasmid.
  • Part 6 represents an agar box on which blue colonies (symbolized by) and white colonies (symbolized by 0 ) have grown. Blue colonies are characteristic of bacterial cells in which the DNA fragments have not ligated to the plasmid, while white colonies are characteristic of bacterial cells in which the DNA fragments have ligated to the plasmid.
  • Part 7 represents the individual sample of colonies of white bacteria (for example 10 bacterial colonies selected at random and symbolized by the letters A to J) which are cultured individually because, to each bacterial colony corresponds a plasmid and therefore a fragment of '' Specific DNA (symbolized respectively by the letters A,
  • the bacteria were eliminated in order to recover the plasmids and their DNA fragments (A to J). Sufficient plasmid DNA is thus obtained in order to sequence it.
  • Part 9 represents the result of the sequencing of the different DNA fragments A to J, carried out using two primers specific for the plasmid which frame the DNA fragment which it is desired to sequence. Of the ten sequence fragments, two different types of sequences are obtained.
  • the mixture analyzed comprises two different species of gadiformes, in this case Gadus morhua (fragments A, B, D, E, F, G, I and J), and Merluccius hubbsi (fragments C and H).
  • FIG. 2 represents the result of the sequencing of the different DNA fragments A to T, carried out using two primers specific for the plasmids which frame the DNA fragment which it is desired to sequence. Of the 20 sequence fragments, four different types of sequence are obtained.
  • the mixture analyzed comprises four different species of vertebrates, in this case Bos taurus (the beef: fragments A, B, C, E, J and T), Ovis aries (the sheep: fragments D, I, K, O , P and S), Sus scrofa (pork: fragments L, M and R) and Gallus gallus (chicken: fragments F, G, H, N, N and Q).
  • Figure 3 Figures 3-a and 3-b represent the results obtained for the detection and identification of a mixture of species in a sample from a box of pet food using two strategies species analysis.
  • the extracted DNA was amplified using different pairs of primers specific to animal species and deposited on an agarose gel stained with bromide ethidium. A size marker of 100 base pairs (M) is deposited on the gel.
  • Well 2 is the amplification product obtained using transvertebrate primers which migrates forming a band of 380 base pairs.
  • Well 3 is the amplification product obtained using the specific primers of chicken which migrates by forming a strip of 160 base pairs.
  • Well 4 is the amplification product obtained using specific primers for gadiforms which migrates forming a band of 340 base pairs.
  • Well 5 is the amplification product obtained using the primers specific to Muscovy ducks which migrate forming a band of 360 base pairs.
  • Well 6 is the amplification product obtained using the specific primers of beef which migrates by forming a band of 480 base pairs.
  • Well 7 is the amplification product obtained using pig specific primers which migrate by forming a band of 407 base pairs.
  • the specific primers of the sheep did not give an amplification product, there is no sheep in the sample (well 8).
  • Well 9 is the amplification product obtained using specific primers for salmon which migrates by forming a band of 245 base pairs.
  • the specific primers of the rat and the mouse did not give an amplification product, there are no rats and mice in the sample (well 10).
  • Well 1 is a negative amplification control.
  • the sequencing of the different DNA fragments A to AE was carried out using two primers specific for the plasmid which frame the DNA fragment which it is desired to sequence.
  • the mixture analyzed comprises a mixture of seven species, in this case Bos taurus (the beef: fragments A, F, H, K, O, Q and V), Sus scrofa (the pig: fragments C, I, J and M)), Gallus gallus (chicken: fragments B, D, P, R, S, U and X), Cairina moschata (Muscovy duck: fragments: E, G, L, AA and AD), Salmo trutta (salmon: fragments: T, Z and AE) and Theragra chalcogramma (hake: N, Y, AB and AC).
  • Bos taurus the beef: fragments A, F, H, K, O, Q and V
  • Sus scrofa the pig: fragments C, I, J and M
  • Gallus gallus chicken:
  • Figure 4 represents the alignment of part of the control region of human mitochondrial DNA allowing individual identification (Anderson et al. "Sequence and organization of the human mitochondrial genome” Nature 1981 vol 290, 457-465 ).
  • SEQ ED N ° 33, SEQ ED N ° 34 and SEQ ED N ° 35 are sequences of different clones obtained after amplification for the oligonucleotides corresponding to SEQ ED N ° 31 and SEQ ED N ° 32.
  • DIRECT corresponds to the direct sequence of the PCR product.
  • FIG. 5 represents an extraction of DNA, carried out from fresh beef DNA (channel 2), or from various substrates containing degraded DNA originating from "corned beef” (channel 3), from ravioli (channel 4 ) or Parmentier mince (channel 5).
  • Channel 6 contains the blank extraction (DNA extraction carried out without substrate) and channel 1 contains the size marker.
  • FIGS. 6A, 6B and 6C represent the amplification of fragments of mitochondrial DNA (control region and cytochrome b) produced from mitochondrial DNA extracted from fresh beef samples (non-degraded mitochondrial DNA; channels 2), or substrates containing degraded mitochondrial DNA from ravioli (channels 6).
  • Channels 1 contain the size marker and channels 3, 4 and 5 represent the PCRs carried out from the extraction blank so as to test the possible contamination of the extraction, amplification or environmental reagents.
  • the oligonucleotides used namely the sequences represented by
  • SEQ ED NO: 3 and SEQ ED NO: 12 make it possible to amplify a fragment of 258 bp.
  • the oligonucleotides used namely the sequences represented by SEQ ED NO: 3 and SEQ ED NO: 6, make it possible to amplify a 500 bp fragment.
  • the following oligonucleotides were used: H1: 5 'TCA TCT CCG GTT TAC AAG AC 3' and
  • oligonucleotides make it possible to amplify a 1200 bp fragment. It is clearly seen that from the degraded mitochondrial DNA only the small fragments (258 and 500 bp) can be amplified while the non-degraded DNA makes it possible to amplify fragments up to 1200 bp.
  • FIGS. 7 A and 7B represent the amplification of fragments of nuclear DNA (gene of RNA 18S which is represented in the form of multiple copies in nuclear DNA) carried out from nuclear DNA extracted from samples of beef fresh (non-degraded nuclear DNA; channels 2), or substrates containing degraded nuclear DNA from ravioli (channels 6).
  • Channels 1 contain the size marker and channels 3
  • 4 and 5 represent the PCRs carried out from the extraction blank so as to test the possible contamination of the extraction, amplification or environmental reagents.
  • the following oligonucleotides were used: 18S1: 5 'TAA CTG TGG TAA TTC TAG AG 3' 18S2: 5 'ACT CTA GAT AAC CTC GGG CC 3'
  • oligonucleotides make it possible to amplify a fragment of 163 bp.
  • Figure 7B the following oligonucleotides were used: 18S1: 5 'TAA CTG TGG TAA TTC TAG AG 3'
  • FIG. 8 represents the amplification of fragments of nuclear DNA (gene coding for fetal ⁇ -globin which is represented in the form of a single copy in nuclear DNA) carried out from nuclear DNA extracted from samples of fresh beef ( Undegraded nuclear DNA; channel 2), or substrates containing degraded nuclear DNA from ravioli (channel 6).
  • Channel 1 contains the size marker
  • channels 3, 4 and 5 represent the PCRs carried out from the extraction blank so as to test the possible contamination of the extraction, amplification or environmental reagents.
  • the following oligonucleotides were used:
  • BGLO1 5 'GGA AGA GCT GGG CCA GCT GC 3' BGLO2: 5 'CAG GTA GGT ATC CCA CTT AC 3 *
  • Cloning can be used as a means of identifying the animal and plant species present in a biological sample in different types of situations, the main ones of which are given below:
  • CASE 1 when the experimenter has no information on the biological product to be tested and simply wishes to list the species / populations / races / individuals present.
  • the mitochondrial DNA present is amplified using primers as general as possible, the PCR product obtained is cloned and the greatest number of clones are sequenced.
  • Each different sequence therefore represents the sequence of a species, a population, a race or an individual. The more a large number of clones are sequenced, the more the list of the different species or populations or races or individuals present will be complete.
  • CASE 2 the experimenter has an a priori idea of the type of species, populations, races or individuals present but wishes to identify them more precisely.
  • CASE 3 the experimenter knows precisely which species or populations or races or individuals are present but wishes to verify it.
  • CAS.4 we know a species / populations / races / individuals contained in the product and we want to know if a mixture exists.
  • amplify with general primers, clone, and the sequence of each clone makes it possible to know whether there are several 'species or populations or races or individuals, distinct or not, in the preparation. It should be noted that the invention is applicable, whether the nucleotide sequences of the amplified fragments of the species or populations or races or individuals are already known or not. So for example if we find in a food preparation two sequences unknown in databases, we know that two distinct species or populations or races or individuals are present. It then becomes possible by phylogenetic analysis to determine the zoological group to which these sequence differences belong.
  • control samples then makes it possible, in the vast majority of cases, to identify the species, population, race or individual in question, except in the case of a species or population or race or individual new to science. Even in the latter case, the invention makes it possible to be certain that several different species or populations or races or individuals are indeed present.
  • Example 1 detection and identification of a mixture of at least three species
  • the amplified sequence SEQ ED N ° 27 corresponds to the following formula:
  • Y is C or T
  • H is A, C or T
  • R is A or G
  • V is A, C or G
  • K is G or T
  • D is A, G or T
  • S is C or G
  • M is A or C
  • N is A, C, G or T
  • W is A or T
  • B is
  • primers are used when a mixture between different animal groups is suspected, because this avoids carrying out several amplifications with pairs of primers which can amplify these different groups and therefore carrying out several cloning.
  • a DNA extraction must first be carried out followed by a genetic amplification of biological materials. - Extraction 1) DNA extraction by the phenol / chloroform method This method is intended for all types of samples likely to contain organic matter, such as fillet, soup, terrine, pâté, fat, flour, preparations based on fish, etc.
  • Proteinase K breaks down proteins and releases nucleic acids.
  • the lysate is then extracted twice with a volume of phenol / chloroform (1/1). Centrifuged for 15 minutes at 1000 g, the organic phase is eliminated, which makes it possible to get rid of the protein part of the lysate.
  • the DNA is precipitated with 1/10 volume of 2M sodium acetate then with 2.5 volumes of isopropanol and centrifuged for 30 minutes at 10,000 g.
  • the DNA is taken up in water: a DNA extract is thus obtained. The volume of water depends on the amount of DNA recovered.
  • This method is carried out under the conditions described by the supplier Qiagen.
  • the PCR is carried out with the pair of primers SEQ ED No. 2 and SEQ ED No. 8 as defined above.
  • the amplifications are carried out in a total volume of 50 ⁇ l containing:
  • BSA Bovine Albumin Serum
  • dNTP deoxynucleotide Triphosphate
  • magnesium chloride MgC12
  • 10X PCR buffer 100 mM Tris-HCl pH 8.3; 500 mM KC1
  • the amplification products are analyzed by electrophoresis on 2% agarose gel under constant voltage of 100 V for 30 min, and using ethidium bromide to visualize the amplifications obtained.
  • the entire PCR amplification product (amplification product) can be purified directly using the "QIAquick PCR purification Kit” system from Qiagen according to the conditions announced.
  • the entire PCR product is passed through a column of silica gel.
  • the nucleic acids are retained on the column "while the other PCR residues are eluted by microcentrifugation.
  • the impurities are eliminated and the DNA is eluted by Tris buffer or water.
  • the DNA thus purified is visualized and quantified on 2% agarose gel.
  • the primers used are those which have served to amplify the DNA fragment or fragments which it is sought to characterize.
  • the "Perkin-Elmer” Kit is used for the PCR reaction, which is carried out over 25 cycles under the conditions stated by the supplier.
  • Each amplification product obtained at the end of the PCR reaction is precipitated with ethanol and deposited on a polyacrylamide gel. The sequences obtained are then compared with those of the banks or with the sequences already obtained.
  • a unique amplification product (containing at least one DNA fragment represented by a fragment of 360 base pairs), obtained using the primer pair (SEQ ID, is observed at the end of the PCR reaction. N ° 1, SEQ ID N ° 2) allowing to amplify all the vertebrates (see figure 3, well 2). Said amplification product is therefore capable of containing different DNA fragments characteristic of different vertebrate species.
  • the amplification product is directly cloned, with or without purification, using the “TOPO TA cloning kit” system from Invitrogen according to the conditions announced, in order to isolate and obtain numerous identical copies of all the different fragments of DNA contained in the amplification product.
  • the amplification product is ligated into the plasmid "pCR®2.1-TOPO® 3.9 kb" sold by Invitrogen, ( Figure 1-1).
  • Each DNA fragment contained in the amplification product will be inserted into a plasmid "pCR®2.1-TOPO®” using the DNA ligase enzyme ( Figure 1-2). Each DNA fragment therefore corresponds to a plasmid. All of the DNA fragments contained in the amplification product are thus separated during this step.
  • each plasmid is introduced into a bacterium, for example Escherichia coli (E. coli) ( Figure 1-4), by a process called "transformation" which involves an osmotic shock and a temperature shock or an electric shock.
  • E. coli bacteria thus obtained are cultured on agar in order to be multiplied, in the presence of an antibiotic (for example ampicillin).
  • the presence of the antibiotic makes it possible to select the E. coli bacteria which have incorporated a plasmid, since the plasmids naturally have a gene for resistance to an antibiotic.
  • E. coli bacteria which have not incorporated a plasmid will not be able to grow.
  • a visual system is used. Indeed, in the agar medium were introduced two reagents (EPTG and X-Gal) which, in contact with the enzyme ⁇ -galactosidase, will produce a blue coloring.
  • the colonies of blue bacteria obtained are those which synthesize ⁇ -galactosidase, and which contain a plasmid in which a DNA fragment has not ligated.
  • the colonies of white bacteria obtained are those which do not synthesize ⁇ -galactosidase, and which contain a plasmid in which a DNA fragment has ligated. This is linked to the fact that the DNA fragment is inserted into the plasmid in the middle of a gene coding for the ⁇ -galactosidase enzyme, the synthesis of which it blocks.
  • Each white bacterial colony obtained contains a single fragment or a single amplified DNA sequence, said fragment or said DNA sequence corresponding to one and the same species of gadiformes.
  • the plasmid DNAs containing the DNA fragments must then be recovered, that is to say separated from the bacterial DNAs to be sequenced. In this example, we seek to detect at least 3 species of vertebrates. According to an advantageous embodiment of the method of the invention, about twenty plasmid DNA are recovered (symbolized respectively by the letters A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, and T in Figure 1) from 20 independent white bacterial colonies randomly selected.
  • the plasmid DNAs (symbolized by the letters A to T in FIG. 2) thus recovered are then sequenced with the primers provided in the Invitrogen kit. The sequences obtained are analyzed in order to identify whether we have different profiles or not.
  • the results obtained indicate that the sample of organic matter comprises a mixture of four species, in this case Bos taurus (the beef: fragments A, B, C, E, J and T), Ovis aries (the sheep: fragments D, I, K, O, P and S), Sus scrofa (pig: fragments L, M and R) and Gallus gallus (chicken: fragments F, G, H, N, N and Q).
  • Example 2 detection and identification of a mixture of species: gadiformes
  • Certain food preparations can be prepared from several species of fish (ready meals, soup, pâtés, terrine, ). "This mixture may be specified by the manufacturer, but may also be adulteration. Indeed, it may happen that this mixture is in favor of a species of fish of less economic value compared to another species which should have been found uniquely in the preparation (example: cod brandade prepared with a little cod (Gadus morhua) and a lot of cheaper Pacific cod (Gadus macrocephalus).
  • the pairs of primers are used which make it possible to amplify them all.
  • SEQ ED N ° 3 The pair of primers SEQ ED N ° 3 and SEQ ED N ° 4 gives the fragment SEQ ED N ° 5 of 442 bp.
  • SEQ ED N ° 3 answers the following formula:
  • SEQ ED N ° 5 has the following formula:
  • Y is C or T
  • R is A or G
  • K is G or T
  • N is A, C, G or T
  • H is A
  • M is A or C
  • V is A, C or G
  • B is C, G or T
  • D is A, G or T
  • W is A or T.
  • the pair of primers SEQ ED No. 6 and SEQED No. 4 gives the fragment SEQ ED No. 7 of 328 bp.
  • SEQ ED N ° 7 responds to the following formula:
  • GRGGCTCART TAARTGRGAV ACHCCBMTMC TBTGRGCCCT DGGYTTYATY TTYCTMTTYA CMGTHGGVGG MYT ACAGGN
  • R is A or G
  • Y is C or T
  • K is G or T
  • N is A, C, G or T
  • H is A, C or T
  • M is A or C
  • V is A, C or G
  • B is C, G or T
  • D is A, G or T
  • W is A or T.
  • Y is C or T
  • R is A or G
  • K is G or T
  • N is A, C, G or T
  • H is A
  • M is A or C
  • V is A, C or G
  • B is C, G or T
  • D is A, G or T
  • W is A or T.
  • SEQ ED N ° 12 responds to the following formula:
  • Y is C or T
  • R is A or G
  • K is G or T
  • N is A, C, G or T
  • H is A
  • M is A or C
  • V is A, C or G
  • B is C, G or T
  • D is A, G or T
  • W is A or T.
  • SEQ ED N ° 13 responds to the following formula:
  • Y is C or T
  • R is A or G
  • K is G or T
  • N is A, C, G or T
  • H is A
  • M is A or C
  • V is A, C or G
  • B is C, G or T
  • D is A, G or T
  • W is A or T.
  • the pair of primers SEQ ED N ° 16 and SEQ ED N ° 14 gives the fragment SEQ ED N ° 17 of 189 bp.
  • R is A or G
  • Y is C or T
  • D is A, G or T
  • M is A or C
  • W is A or T
  • B is C
  • V is A, C or G
  • H is A, C or T
  • N is A, C, G or T.
  • the first is a mixture of gadiformes, for example, bobwhite quail (Theragra chalcogramma) which is a gadidae and Argentine hake (Merluccius hubbsi) which is a hake.
  • the primer couple (SEQ ED N ° 6 and SEQ ED N ° 4) which makes it possible to amplify all the gadiformes and giving a fragment (SEQ JD N ° 7) of 328 bp is used. Two sequence profiles are observed on the ten clones analyzed.
  • Example 3 detection and identification of a mixture of species: anseriforms
  • anseriforms there may be different forms of mixture.
  • the first concerns products such as foie gras where the goose can be largely replaced by duck of less commercial value and the duck foie gras can also be substituted by chicken in various proportions.
  • These mixtures of species in foie gras mainly concern the blocks of foie gras which are livers reconstituted from several livers and not the whole fatty livers which them come from a single individual.
  • the other types of mixes concern ready meals, prepared from different species.
  • the detection of mixtures of anseriform species is carried out by the process of cloning the fragment obtained by the primer couple defined in the patent for detecting anserforms.
  • This primer pair (SEQ ED N ° 18 and SEQ ED N ° 19) sleeps a fragment (SEQ
  • SEQ ED N ° 18 responds to the following formula:
  • AAA AAT AAA AGG AAC CAG AG SEQ ED N ° 20 has the following formula:
  • Y is C or T
  • M is A or C
  • N is A, C, G or T
  • K is G or T
  • B is C
  • W is A or T
  • R is A or G
  • S is C or G.
  • Example 4 detection and identification of a mixture of species: salmon
  • the primer couple SEQ ED N ° 21 corresponding to the following formula:
  • SEQ ED N ° 23 corresponds to the following formula:
  • W is A or T
  • V is A, C or G
  • H is A
  • Y is C or T
  • M is A or C
  • S is C or G
  • K is G or T
  • R is A or G
  • N is A, C, G or T
  • D is A, G or T
  • B is C, G or T.
  • the pair of primers defined from the control region is preferentially chosen because the fragment being smaller, it is more likely to obtain it for degraded foods.
  • Example 5 detection and identification of a mixture of individuals This type of detection can also be applied to a single species which is composed of several individuals. This is the case of the human species where it has been demonstrated that the region of control of its mtDNA makes it possible to distinguish between individuals according to the maternal line. This observation is very widely used in laboratories which carry out genetic fingerprints for the typing of individual DNA. Thus, when several human DNAs are found on a sample to be analyzed, the cloning process makes it possible to sort between the individuals whose DNA has been found and to independently identify each of the individuals by its DNA.
  • Cloning also makes it possible to detect the presence of several individuals while analysis of the direct sequence did not allow it to be predicted. So if we find old traces of organic remains (a blood stain several years old for example) and that these remains have been mixed with recent organic remains (hair dandruff of anyone who has intervened recently) we obtain an extract DNA containing very degraded old DNA and modern DNA in good condition. In such a case, modern DNA being preferably amplified, it is in the majority and a single visible signature will be obtained in direct sequence. However, if one clones and analyzes a large number of clones (for example 30) one can obtain a majority of clones coming from the contaminating modern DNA (for example 28) and a minority (for example 2) which comes from degraded DNA.
  • Cloning therefore makes it possible to reveal the presence of a mixture, whereas no conventional analysis suggested this. This method therefore makes it possible to carry out a much finer analysis of organic samples, and to detect and / or reveal the presence of unsuspected sequences corresponding to individuals.
  • the amplified region corresponds to positions 16037 (SEQ ED No. 31) to 16419 (SEQ ED No. 32) of human mitochondrial DNA determined by Anderson in 1981 (Nature 1981).
  • Example 2 We find the same steps as those defined in Example 1: extraction, amplification with the pair of transvertebrate primers, cloning, sequencing. What differs is the analysis of the results because in this example, in addition to having sequenced the amplification product obtained by the pair of transvertebrate primers ( Figure 3 well 2), the results were confirmed using primers specific to vertebrate species which have been found after sequencing the plasmid DNAs.
  • Transvertebrate primers are used to amplify a cytochrome b fragment of mitochondrial DNA in a sample from a pet food box.
  • about thirty plasmid DNA are recovered (symbolized respectively by the letters A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, AA, AB, AC, AD, AE in Figure 3 - b) from 30 colonies independent white bacteria selected at random.
  • the plasmid DNAs (symbolized by the letters A to AE in FIG. 3 - b) thus recovered are then sequenced with the primers provided in the Envitiogen kit. The sequences obtained are analyzed in order to identify whether we have different profiles or not.
  • the results obtained ( Figure 3 - b) indicate that the sample of organic matter comprises a mixture of seven species, in this case Bos taurus (the beef: fragments A, F, H, K, O, Q and V), Sus scrofa (pork: fragments C, I, J and M)), Gallus gallus (chicken: fragments B, D, P, R, S, U and X), Cairina moschata (Muscovy duck: fragments: E , G, L, AA and AD), Salmo trutta (salmon: fragments: T, Z and AE) and Theragra chalcogramma (hake: N, Y, AB and AC).
  • Bos taurus the beef: fragments A, F, H, K, O, Q and V
  • Sus scrofa prk: fragments C, I, J and M
  • Gallus gallus chicken: fragments B, D, P, R, S, U and X
  • Cairina moschata
  • Example 7 detection and identification of a mixture of plants:
  • a primer pair has been defined on the chloroplast genome to amplify the gene coding for the ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase / oxygenase (rbcL) subunit present in all plants.
  • the amplification product obtained makes it possible to detect and identify the different plant species.
  • An example relates to a system of detection and identification of grape varieties since in general several grape varieties enter into the composition of the wine.
  • the grape varieties, such as Cabernet Franc, Chardonnay, Chaselas, Gamay, Sauvignon, or Syrah, are all from the same species (Vitis vinifera).
  • the primer sequences are as follows:
  • SEQ ED N ° 28 and SEQ ED N ° 29 give a fragment of 202 bp (SEQ ED N ° 30)
  • SEQ ED 30 has the following formula:
  • R is A or G
  • W is A or T

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Abstract

The invention concerns the use of a cloning method for determining the existence and the identification of a mixture of organic origin containing DNA of different animal species and/or different plant species and/or human individuals.

Description

PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION DE L'EXISTENCE DE MÉLANGES D'ORIGINES ANIMALES OU VÉGÉTALES DANS DES SUBSTRATS ORGANIQUES METHOD FOR DETERMINING THE EXISTENCE OF MIXTURES OF ANIMAL OR PLANT ORIGIN IN ORGANIC SUBSTRATES
L'invention est relative à un procédé de détermination de l'existence de mélanges d'origines animales ou végétales dans des substrats organiques.The invention relates to a method for determining the existence of mixtures of animal or vegetable origins in organic substrates.
Plus particulièrement, l'invention est relative à un procédé de détermination de l'existence de mélanges d'espèces, populations ou races d'origines animales ou végétales ou d'individus humains dans des substrats organiques.More particularly, the invention relates to a method for determining the existence of mixtures of species, populations or races of animal or plant origin or of human individuals in organic substrates.
De nombreux domaines font actuellement appel au procédé d'amplification (Polymerase Chain Reaction : PCR) en biologie moléculaire pour détecter et identifier des espèces. En effet, cette technique est couramment utilisée par les laboratoires de biologies moléculaires, les laboratoires de contrôles vétérinaires, les laboratoires d'analyse microbiologique alimentaire, environnemental, pharmaceutiques, les laboratoires réalisant des empreintes génétiques... Toutefois, lorsque plusieurs espèces, ou populations, ou races ou individus sont présents dans un même échantillon, il n'existe aucune technique connue sur le marché qui permette d'une part, de déterminer si on est ou non en présence d'un mélange et d'autre part, de détecter les espèces, populations, races ou individus présents dans ce mélange à moins d'avoir des amorces spécifiques de toutes les espèces populations, races ou individus susceptibles d'être présents dans le mélange. En effet, il arrive très fréquemment que les échantillons analysés ne soient pas composés à partir d'une seule espèce, populations ou races. Par exemple, les préparations alimentaires peuvent être préparées à partir de plusieurs espèces, populations ou races (plats cuisinés, soupe, pâtés, terrine, ...). Ce mélange peut être spécifié par le fabricant, mais peut aussi être une adultération. En effet, il peut arriver que ce mélange soit en faveur d'une espèce de valeur économique moindre par rapport à une autre espèce qui aurait dû se trouver de manière unique dans la préparation (exemple : brandade de morue préparée avec un peu de morue commune (Gadus morhua) et beaucoup de morue du Pacifique (Gadus macrocephalus) moins chère.Many fields currently use the amplification process (Polymerase Chain Reaction: PCR) in molecular biology to detect and identify species. Indeed, this technique is commonly used by molecular biology laboratories, veterinary control laboratories, microbiological food, environmental, pharmaceutical analysis laboratories, laboratories carrying out genetic fingerprints ... However, when several species, or populations , or races or individuals are present in the same sample, there is no known technique on the market which allows on the one hand, to determine if one is or not in the presence of a mixture and on the other hand, to detect the species, populations, races or individuals present in this mixture unless there are primers specific to all the species populations, races or individuals likely to be present in the mixture. Indeed, it very often happens that the samples analyzed are not composed from a single species, populations or races. For example, food preparations can be prepared from several species, populations or races (ready meals, soup, pâtés, terrine, ...). This mixture may be specified by the manufacturer, but may also be adulteration. Indeed, it may happen that this mixture is in favor of a species of lower economic value compared to another species which should have been found in a unique way in the preparation (example: brandade of cod prepared with a little common cod (Gadus morhua) and lots of cheaper Pacific cod (Gadus macrocephalus).
Devant l'inexistence de système adéquat de détection et d'identification de mélanges d'espèces, populations ou races animales et végétales dans des substrats organiques, le demandeur s'est attaché à développer une méthode sensible et fiable permettant de pallier cette absence.Given the lack of an adequate system for the detection and identification of mixtures of species, populations or animal and plant races in organic substrates, the Applicant endeavored to develop a sensitive and reliable method allowing to compensate for this absence.
L'invention a pour but de fournir un procédé permettant de déterminer l'existence de mélanges d'ADN de différentes espèces, populations ou races animales et/ou végétales et/ou de différents individus humains.The invention aims to provide a method for determining the existence of DNA mixtures of different species, populations or races of animals and / or plants and / or different human individuals.
L'invention a également pour but de fournir un procédé permettant de détecter et/ou d'identifier l'ADN de différentes espèces populations ou races animales et/ou végétales et/ou de différents individus humains.The invention also aims to provide a method for detecting and / or identifying the DNA of different species populations or animal and / or plant races and / or different human individuals.
La possibilité de déterminer l'existence de mélanges d'ADN de différents individus humains est particulièrement intéressante pour des applications en criminalistique. En effet, il est actuellement très difficile d'interpréter de façon fiable une empreinte génétique lorsque plusieurs • individus sont présents. Or, les méthodes d'empreintes génétiques actuellement disponibles, basées sur l'amplification de courtes séquences répétées et variables (répétitions de CA ou microsatellites) du génome nucléaire, ne permettent pas de déterminer de façon claire si un mélange est présent. L'invention permet, en amplifiant par PCR des fragments variables du génome mitochondrial humain, de déterminer de façon non ambiguë si l'ADN de plusieurs individus est présent dans un échantillon. De façon remarquable la sensibilité des méthodes développées dans l'invention rend possible la détection de mélanges d'ADN humain même lorsque les proportions de chaque individu sont très déséquilibrées (90% de l'un 10% de l'autre par exemple). Dans un tel cas, les méthodes d'empreintes génétiques ne fournissent souvent aucune indication qu'un mélange est présent alors même que leurs résultats en terme d'identification d'un individu peuvent être faux, conduisant alors à une mauvaise interprétation. La détection sensible et fiable de l'existence d'un mélange fournit donc une information capitale pour l'interprétation des données d'empreintes génétiques. Dans sa forme la plus générale, l'invention est relative à l'utilisation d'un procédé de clonage pour la détermination de l'existence d'un mélange d'origine organique contenant de l'ADN mitochondrial ou chloroplastique de différentes espèces, populations ou races animales et/ou différentes espèces, populations ou races végétales et/ou différents individus humains. Le procédé selon l'invention de détection d'un mélange de plusieurs espèces est simple et exhaustif.The possibility of determining the existence of mixtures of DNA from different human individuals is particularly interesting for forensic applications. Indeed, it is currently very difficult to reliably interpret a genetic fingerprint when several • individuals are present. However, the currently available DNA fingerprinting methods, based on the amplification of short repeating and variable sequences (CA repeats or microsatellites) of the nuclear genome, do not make it possible to clearly determine whether a mixture is present. The invention makes it possible, by PCR amplification of variable fragments of the human mitochondrial genome, to unambiguously determine whether the DNA of several individuals is present in a sample. Remarkably, the sensitivity of the methods developed in the invention makes it possible to detect mixtures of human DNA even when the proportions of each individual are very unbalanced (90% of one 10% of the other for example). In such a case, DNA fingerprinting methods often do not provide any indication that a mixture is present even though their results in terms of identification of an individual may be false, leading to misinterpretation. Sensitive and reliable detection of the existence of a mixture therefore provides crucial information for the interpretation of DNA data. In its most general form, the invention relates to the use of a cloning process for determining the existence of a mixture of organic origin containing mitochondrial or chloroplastic DNA of different species, populations or animal races and / or different species, populations or plant races and / or different human individuals. The method according to the invention for detecting a mixture of several species is simple and exhaustive.
La détermination de l'existence du mélange d'espèces s'effectue par un procédé de clonage. Ce procédé de clonage est utilisé couramment en biologie moléculaire pour l'obtention d'une série de molécules identiques (acides nucléiques) ou de cellules isolées, d'êtres unicellulaires (ex : bactérie) et d'êtres pluricellulaires (ex : mammifère). Le clonage a permis en outre de comprendre le rôle et le fonctionnement de nombreux gènes de par leur manipulation soit pour les produire en grand nombre soit en les transférant d'un organisme à un autre. L'expression "ADN de différentes espèces, populations ou races animales et/ou différentes espèces, populations ou races végétales", désigne l'ADN spécifique de chacune des espèces, populations ou races animales, et/ou végétales présentes dans le mélange.The determination of the existence of the mixture of species is carried out by a cloning process. This cloning process is commonly used in molecular biology to obtain a series of identical molecules (nucleic acids) or isolated cells, unicellular beings (ex: bacteria) and multicellular beings (ex: mammal). Cloning has also made it possible to understand the role and functioning of many genes by manipulating them either to produce them in large numbers or by transferring them from one organism to another. The expression “DNA of different species, populations or animal races and / or different species, populations or plant races” designates the specific DNA of each of the species, populations or animal races, and / or plants present in the mixture.
Cet ADN représente n'importe quelle séquence nucléotidique provenant du génome nucléaire, mitochondrial ou chloroplastique permettant de faire la distinction de manière fiable entre les différentes espèces ou populations ou races étudiées ou les différents individus étudiés. Une espèce est définie comme un groupe d'organismes vivants génétiquement séparés des autres organismes vivants et capables de se reproduire uniquement entre eux.This DNA represents any nucleotide sequence originating from the nuclear, mitochondrial or chloroplastic genome making it possible to distinguish reliably between the different species or populations or races studied or the different individuals studied. A species is defined as a group of living organisms genetically separated from other living organisms and capable of reproducing only between them.
Une population est un groupe d'individus d'une espèce qui peuvent être reconnus des autres individus de l'espèce par des caractéristiques morphologiques et/ou génétiques précises. Une espèce comporte donc souvent plusieurs populations distinctes. Une race est un groupe d'individus d'une espèce domestique qui ont été obtenus suite à une longue sélection pour améliorer un trait précis (comme la production de lait pour les vaches, ou la qualité de la viande pour le porc) et qui peuvent être reconnus des autres individus de cette espèce domestique par des caractéristiques morphologiques ou génétiques précises. L'expression "ADN de différents individus humains", désigne toute séquence d'ADN mitochondrial ou nucléaire d'origine humaine permettant de faire la distinction entre deux individus. On estime que, pour permettre une distinction fiable, une séquence doit comporter au minimum 1 différence par 100 nucléotides.A population is a group of individuals of a species which can be recognized from other individuals of the species by precise morphological and / or genetic characteristics. A species therefore often has several distinct populations. A breed is a group of individuals of a domestic species which have been obtained after a long selection to improve a specific trait (such as milk production for cows, or the quality of meat for pork) and which can be recognized by other individuals of this domestic species by precise morphological or genetic characteristics. The expression “DNA from different human individuals” designates any mitochondrial or nuclear DNA sequence of human origin making it possible to distinguish between two individuals. It is estimated that, to allow a reliable distinction, a sequence must contain at least 1 difference per 100 nucleotides.
Par "mélange d'origine organique", on désigne un mélange contenant l'ADN de différentes espèces, populations ou races provenant de tissus issus d'êtres vivants, animaux ou végétaux. On entend par matière organique toute matière solide ou liquide que l'on suppose avoir au moins partiellement une origine organiqueBy "mixture of organic origin" is meant a mixture containing the DNA of different species, populations or races from tissues from living beings, animals or plants. By organic matter is meant any solid or liquid matter which is assumed to have at least partially an organic origin.
Selon un mode de réalisation avantageux, l'invention concerne l'utilisation telle que mentionnée ci-dessus, caractérisée en ce que l'ADN mitochondrial ou chloroplastique est dégradé.According to an advantageous embodiment, the invention relates to the use as mentioned above, characterized in that the mitochondrial or chloroplastic DNA is degraded.
L'ADN dégradé est caractérisé par son aspect après extraction selon le protocole décrit plus haut et dépôt sur un gel d'agarose 1% coloré au bromure d'éthidium. On voit que l'ADN issu de tissu frais est présent sous forme de molécules de grandes taille (i.e. environ 20 kpb ; voir Figure 5 canal 1) alors que l'ADN dégradé extrait à partir de tissus ayant subi des altérations fortes comme la cuisson est soit faiblement visible sous forme d'un étalement de molécules de faible taille (100 à 500 pb ; voir Figure 5 canal 3) soit franchement invisible (voir Figure 5, canaux 4 et 5). C'est alors seulement l'amplification positive par PCR qui permet de révéler la présence de cet ADN. Selon un mode de réalisation avantageux, l'invention est relative à l'utilisation d'un procédé de clonage, pour la détection et/ou l'identification de l'ADN de chacune des différentes espèces, populations ou races animales et/ou de chacune des différentes espèces, populations ou races végétales et/ou de chacun des différents individus humains présent dans un mélange d'origine organique contenant de l'ADN d'espèces animales et/ou d'espèces végétales et/ou d'individus humains.The degraded DNA is characterized by its appearance after extraction according to the protocol described above and deposit on a 1% agarose gel stained with ethidium bromide. We see that DNA from fresh tissue is present in the form of large molecules (ie around 20 kbp; see Figure 5 channel 1) while degraded DNA extracted from tissues that have undergone strong alterations such as cooking is either weakly visible in the form of a spread of small molecules (100 to 500 bp; see Figure 5 channel 3) or frankly invisible (see Figure 5, channels 4 and 5). It is only then the positive amplification by PCR which makes it possible to reveal the presence of this DNA. According to an advantageous embodiment, the invention relates to the use of a cloning process, for the detection and / or identification of the DNA of each of the different species, populations or animal races and / or each of the different species, populations or plant races and / or of each of the different human individuals present in a mixture of organic origin containing DNA of animal species and / or plant species and / or human individuals.
Par "détection de l'ADN de chacune des espèces, populations ou races ou de chacun des individus' humains", on désigne le fait de repérer la présence d'ADN spécifique de chacune des espèces ou populations ou races ou individus de façon à pouvoir apprécier la complexité du mélange initial et à pouvoir identifier, dans un second temps les différents composés de ce mélange.By “detection of the DNA of each of the species, populations or races or of each of the 'human' individuals”, is meant the fact of identifying the presence of specific DNA of each of the species or populations or races or individuals so as to be able to to appreciate the complexity of the initial mixture and to be able to identify, in a second time the various compounds of this mixture.
Par "identification de l'ADN de chacune des différentes espèces populations, races ou de chacun des individus", on désigne le fait, lorsque la présence d'espèces, a été détectée par la présence de leur ADN spécifique, d'analyser les ADN de chacune des espèces ou populations ou races ou individus de façon à en déduire la composition du mélange initial. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention l'utilisation du procédé de clonage est telle que chaque espèce, population ou race animale et/ou chaque espèce, population ou race végétale et/ou chaque individu humain est représenté(e) par au moins une séquence d'ADN ou au moins un fragment d'ADN, et notamment par une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN, chacune desdites séquences d'ADN ou chacun desdits fragments d'ADN provenant de l' ADN extrait du mélange d'origine organique.By "identification of the DNA of each of the different species populations, races or each of the individuals", is meant the fact, when the presence of species, has been detected by the presence of their specific DNA, to analyze the DNA of each of the species or populations or races or individuals so as to deduce therefrom the composition of the initial mixture. According to an advantageous embodiment of the invention, the use of the cloning process is such that each species, population or animal race and / or each species, population or plant race and / or each human individual is represented by at at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, and in particular by a single DNA sequence or a single DNA fragment, each of said DNA sequences or each of said DNA fragments originating from DNA extract of the mixture of organic origin.
Dans ce qui précède et dans ce qui suit, l'expression "au moins une séquence ou un fragment d'ADN" signifie soit qu'il y a plusieurs copies du même fragment ou de la même séquence d'ADN, soit qu'il y a plusieurs copies de différents fragments ou de différentes séquences d'ADN. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'utilisation du procédé de clonage a lieu pour la détection et/ou l'identification de l'ADN de chacune des différentes espèces animales présent dans un mélange d'espèces animales, et notamment de l'ADN de chacune des sous-espèces, lignées, races, variétés, souches et/ou populations présent dans ledit mélange, chacune desdites espèces animales, et notamment chacune desdites sous- espèces, races, variétés et/ou souches étant représentée par au moins une séquence d'ADN ou au moins un fragment d'ADN, et notamment par une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN.In the foregoing and in the following, the expression "at least one DNA sequence or fragment" means either that there are several copies of the same DNA fragment or sequence, or that it there are multiple copies of different DNA fragments or sequences. According to an advantageous embodiment of the invention, the use of the cloning process takes place for the detection and / or identification of the DNA of each of the different animal species present in a mixture of animal species, and in particular of the DNA of each of the subspecies, lines, races, varieties, strains and / or populations present in said mixture, each of said animal species, and in particular each of said subspecies species, races, varieties and / or strains being represented by at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, and in particular by a single DNA sequence or a single DNA fragment.
Par "espèces, sous-espèces, lignées, races, variétés, souches et populations animales", on désigne des groupes ou des ensembles d'animaux issus d'une même espèce qui se ressemblent entre eux sur certains critères. Sous-espèces, populations peuvent être considérés comme synonyme. Une sous-espèce est une population particulièrement repérable à qui une désignation latine spécifique a été attribuée. Par exemple Otus megalotis everetti et Otus megalotis nigrorum sont deux sous-espèces distinctes de l'espèce Otus megalotis, un oiseau rapace. Les termes races, variétés et souches sont principalement utilisés pour désigner les animaux domestiques et peuvent être considérés comme synonymes.By "species, subspecies, lines, races, varieties, strains and animal populations", we mean groups or groups of animals from the same species that are similar to each other on certain criteria. Subspecies, populations can be considered synonymous. A subspecies is a particularly identifiable population to which a specific Latin designation has been assigned. For example Otus megalotis everetti and Otus megalotis nigrorum are two distinct subspecies of the species Otus megalotis, a raptor bird. The terms breeds, varieties and strains are mainly used to designate domestic animals and can be considered synonymous.
Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, l'utilisation du procédé de clonage a lieu pour la détection et/ou l'identification de l'ADN de chacune des différentes espèces végétales présent dans un mélange d'espèces végétales, et notamment de l'ADN de chacune des sous-espèces, lignées, races, variétés, souches, cépages et/ou populations présent dans ledit mélange, chacune desdites espèces végétales, et notamment chacune desdites sous- espèces, races, variétés et/ou souches étant représentée par au moins une séquence d'ADN ou au moins un fragment d'ADN, et notamment par une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN. Par "espèces, sous-espèces, lignées, races, variété, souches, cépages, populations végétales", on désigne des groupes ou des ensembles de végétaux issus d'une même espèce qui se ressemblent entre eux sur certains critères. Un cépage est le terme spécifiquement employé pour désigner une souche ou une race ou une variété de vigne du genre Vitis.According to another advantageous embodiment of the invention, the use of the cloning process takes place for the detection and / or identification of the DNA of each of the different plant species present in a mixture of plant species, and in particular of the DNA of each of the subspecies, lines, races, varieties, strains, grape varieties and / or populations present in said mixture, each of said plant species, and in particular each of said subspecies, races, varieties and / or strains being represented by at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, and in particular by a single DNA sequence or a single DNA fragment. By "species, subspecies, lines, races, variety, strains, grape varieties, plant populations", we mean groups or sets of plants from the same species that are similar to each other on certain criteria. A grape variety is the term specifically used to designate a strain or a breed or variety of vine of the genus Vitis.
Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, l'utilisation du procédé de clonage a lieu pour la détection et/ou l'identification de l'ADN de chacun des différents individus humains présent dans un mélange d'ADN de différents individus humains, chacun desdits individus humains étant représenté par au moins une séquence d'ADN ou au moins un fragment d'ADN, et notamment par une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN. Par "individus humains", on désigne l'un quelconque des membres de l'espèce Homo sapiens.According to another advantageous embodiment of the invention, the use of the cloning process takes place for the detection and / or identification of the DNA of each of the different human individuals present in a mixture of DNA of different individuals humans, each of said human individuals being represented by at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, and in particular by a unique DNA sequence or a unique DNA fragment. By "human individuals" is meant any one of the members of the species Homo sapiens.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'ADN extrait du mélange d'origine organique est de l'ADN ancien (ou fossile), de l'ADN dégradé ou de l'ADN moderne. Par "ADN ancien", on désigne un ADN extrait d'un organisme après sa mort et ayant déjà subi un processus de dégradation. L'ADN ancien présente très fréquemment des signes de dégradation comme par exemple la présence de molécules d'ADN de petite taille, inférieur ou égal à environ 200 paires de bases Par "ADN dégradé", on désigne un ADN ayant subi des détériorations qui sont liées à des procédés de transformation. L'ADN dégradé se trouve généralement sous forme de petits fragments (inférieur ou égal à environ 200 pb) et en petite quantité.In an advantageous embodiment of the invention, the DNA extracted from the mixture of organic origin is old DNA (or fossil), degraded DNA or modern DNA. By "old DNA" is meant DNA extracted from an organism after its death and having already undergone a process of degradation. Old DNA very often shows signs of degradation such as for example the presence of DNA molecules of small size, less than or equal to about 200 base pairs. By "degraded DNA", is meant DNA having undergone deteriorations which are related to transformation processes. Degraded DNA is usually found in small fragments (less than or equal to about 200 bp) and in small quantities.
Par "ADN moderne", on désigne un ADN extrait d'un individu vivant ou extrait rapidement après sa mort. L'ADN moderne se caractérise par la présence de très grands fragments de plus de 20 000 paires de bases.By "modern DNA" is meant DNA extracted from a living individual or extracted quickly after death. Modern DNA is characterized by the presence of very large fragments of more than 20,000 base pairs.
Dans un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, l' ADN extrait du mélange d'origine qrganique est :In another advantageous embodiment of the invention, the DNA extracted from the mixture of organic origin is:
- de l'ADN non dégradé provenant notamment d'un échantillon organique frais ou,- undegraded DNA originating in particular from a fresh organic sample or,
- de l'ADN dégradé, provenant notamment d'un échantillon organique transformé, notamment cuit, lyophilisé, séché, saumuré, appertisé o pasteurisé.- degraded DNA, in particular from a transformed organic sample, in particular cooked, lyophilized, dried, brined, canned or pasteurized.
Par « ADN non dégradé », on désigne un ADN n'ayant subi aucune détérioration et qui est donc intact. Si les conditions d'extraction ont été appropriées, un tel ADN est présent sous forme de molécules d'au moins 20 000 paires de bases.By "non-degraded DNA" is meant DNA which has not undergone any deterioration and which is therefore intact. If the extraction conditions have been appropriate, such DNA is present in the form of molecules of at least 20,000 base pairs.
Des exemples dans lesquels l'ADN se trouve sous forme dégradée sont : - aliments (cuit, lyophylisé, séché, saumuré, appertisé, pasteurisé, ...)Examples in which DNA is found in degraded form are: - food (cooked, freeze-dried, dried, brined, canned, pasteurized, ...)
- engrais, farines, graines (broyé, séché, fermenté,...)- fertilizers, flours, seeds (crushed, dried, fermented, ...)
- coquilles d'oeuf, ossements, dents, poils, cheveux, plumes, excréments (séchage, action du temps, de la température...)- egg shells, bones, teeth, hair, hair, feathers, excrement (drying, action of time, temperature ...)
- alcools (alcoolisé, distillé, fermenté, ...) - cuirs, peaux, fourrures, tissus momifiés (tanné, taxidermisé, coloré, ...)- alcohols (alcoholic, distilled, fermented, ...) - leathers, skins, furs, mummified fabrics (tanned, taxidermed, colored, ...)
- parchemins, papiers, bois (action du temps, procédé de transformation utilisé en papeterie, ...)- scrolls, papers, wood (time action, transformation process used in stationery, ...)
- ivoire, ambre (action du temps, ...)- ivory, amber (time action, ...)
- colles, pigments naturels (peintures), terres, sédiments (procédé de transformation utilisé dans ces domaines).- glues, natural pigments (paints), earths, sediments (transformation process used in these fields).
- cadavres et ossements humains ou animaux (action du temps ou de l'environnement) Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, l'utilisation du procédé de clonage a lieu pour la détection et éventuellement l'identification de l'ADN de chacune des différentes espèces, populations ou races animales et/ou de chacune des différentes espèces, populations ou races végétales et/ou de chacun des différents individus humains présent dans le mélange d'origine organique, dans laquelle l'une au moins desdites espèces, populations ou races et/ou l'un au moins desdits individus est représenté(e) par une séquence d'ADN ancien ou de l'ADN dégradé ou un fragment d'ADN ancien ou d'ADN dégradé. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, le procédé de clonage est précédé d'une étape d'amplification de chacune des séquences d'ADN ou de chacun des fragments d'ADN caractéristique de chacune des espèces, populations ou races animales et/ou de chacune des espèces, populations ou races végétales et/ou de chacun des individus humains que l'on cherche à détecter et/ou identifier, les séquences d'ADN ou les fragments d'ADN amplifié(e)s obtenu(e)s à l'issue du procédé d'amplification étant contenu(e)s dans un produit d'amplification unique.- Human or animal corpses and bones (action of time or the environment) According to another advantageous embodiment of the invention, the use of the cloning process takes place for the detection and possibly the identification of DNA of each of the different species, populations or animal races and / or of each of the different species, populations or races of plants and / or of each of the different human individuals present in the mixture of organic origin, in which at least one of said species, populations or races and / or at least one of said individuals is represented by a sequence of old DNA or degraded DNA or a fragment of old DNA or degraded DNA. According to another advantageous embodiment of the invention, the cloning process is preceded by a step of amplification of each of the DNA sequences or of each of the DNA fragments characteristic of each of the animal species, populations or races and / or each of the plant species, populations or races and / or each of the human individuals which it is desired to detect and / or identify, the DNA sequences or the amplified DNA fragments obtained ( e) s at the end of the amplification process being contained in a single amplification product.
L'analyse du génome au moyen de sondes nucléiques représente une approche efficace pour l'identification d'espèces, encore peu développée à l'heure actuelle. Les travaux menés sur l'ADN ancien (ou ADN fossile) depuis le début des années 1990 ont démontré que l'ADN est une molécule très stable après la mort, malgré l'action du temps et de l'environnement (Brown and Brown., 1994, Bioessays 16 :719-26). Toutefois, quand il subsiste dans des substrats anciens, cet ADN est très dégradé et présent en petites quantités, sous formes de molécules abîmées et chimiquement modifiées (Pàabo, 1989, Proc. Natl. Sci USA 86 : 1939- 1943). Ces caractéristiques sont dues essentiellement aux phénomènes d'hydrolyse et d'oxydation (Lindahl, 1993, Nature 362 :709-715). Grâce à la technique de PCR (pour Polymerase Chain Reaction) qui constitue un outil d'une puissance analytique remarquable, il est possible de multiplier " in vitro " de façon quasi exponentielle un fragment donné d'ADN. En amplifiant de l'ADN d'une préparation alimentaire ou autre, qui a subi des modifications comme la cuisson, le fumage..., il sera possible d'identifier des constituants d'origine animale ou végétale. La PCR a ainsi été récemment utilisée pour la caractérisation de la viande de porc cuite (Meyer et al., 1994, Journal of the AOAC International 77(3), 617-622), de mouton ou de chèvre (Chikuni et al., 1994, Méat Science 37(3) 337-345). De même, l'amplification de séquences spécifiques du chromosome Y a permis de déterminer le sexe de carcasses de boucherie d'origine bovine et ovine (Apparao et al., 1995, Méat Science 39(1), 123-126). L'analyse des séquences obtenues se fait par phylogenie moléculaire ce qui permet d'identifier différentes espèces (Wolf, 1999, J Agric Food Chem 47 : 1350-1355).Analysis of the genome using nucleic acid probes represents an effective approach to the identification of species, still underdeveloped at present. Work carried out on ancient DNA (or fossil DNA) since the early 1990s has shown that DNA is a very stable molecule after death, despite the action of time and the environment (Brown and Brown. , 1994, Bioessays 16: 719-26). However, when it remains in old substrates, this DNA is very degraded and present in small quantities, in the form of damaged and chemically modified molecules (Pàabo, 1989, Proc. Natl. Sci USA 86: 1939-1943). These characteristics are mainly due to the phenomena of hydrolysis and oxidation (Lindahl, 1993, Nature 362: 709-715). Thanks to the PCR technique (for Polymerase Chain Reaction) which constitutes a tool of remarkable analytical power, it is possible to multiply "in vitro" almost exponentially a given fragment of DNA. By amplifying DNA from a food or other preparation, which has undergone modifications such as cooking, smoking, etc., it will be possible to identify constituents of animal or vegetable origin. PCR has recently been used for the characterization of cooked pork (Meyer et al., 1994, Journal of the AOAC International 77 (3), 617-622), mutton or goat (Chikuni et al., 1994, Méat Science 37 (3) 337-345). Similarly, amplification of specific sequences of the Y chromosome has made it possible to determine the sex of beef carcasses of bovine and ovine origin (Apparao et al., 1995, Méat Science 39 (1), 123-126). The analysis of the sequences obtained is done by molecular phylogeny which makes it possible to identify different species (Wolf, 1999, J Agric Food Chem 47: 1350-1355).
L'invention consiste en effet, en la détermination d'un mélange. Ceci peut se faire techniquement à différents niveaux. En premier lieu, par le "séquençage direct" du produit d'amplification, contenant le ou les fragments d'ADN, et en observant les electrophorégrammes obtenus. L' illisibilité de la séquence peut être interprétée :The invention indeed consists in determining a mixture. This can be done technically at different levels. First, by "direct sequencing" of the product amplification, containing the DNA fragment (s), and observing the electropherograms obtained. The illegibility of the sequence can be interpreted:
- soit comme une dégradation de l'ADN si celui-ci est en trop mauvais état pour être analysé ou bien - soit comme un mélange d'au moins deux espèces si l'on observe une superposition de séquences au niveau des « pics indéterminés » représentés par la lettre N.- either as a degradation of DNA if it is in too bad a state to be analyzed or - or as a mixture of at least two species if we observe a superposition of sequences at the level of "indeterminate peaks" represented by the letter N.
En deuxième lieu, la détermination d'un mélange peut se faire une fois que le produit d'amplification a été clone. Si ce produit d'amplification ne contient qu'un seul fragment d'ADN, il n'y a qu'une seule espèce, on obtiendra alors en prélevant par exemple 10 colonies bactériennes, 10 séquences identiques. Par contre, si l'on est en présence d'un mélange d'espèce, on aura alors autant de séquences différentes que d'espèces présentes dans l'échantillon.Second, the determination of a mixture can be done once the amplification product has been cloned. If this amplification product contains only one DNA fragment, there is only one species, we will then obtain by taking, for example, 10 bacterial colonies, 10 identical sequences. On the other hand, if we are in the presence of a mixture of species, we will then have as many different sequences as there are species present in the sample.
Avantageusement, la séquence d'ADN est d'origine mitochondriale pour les animaux et les végétaux ou bien chloroplastique pour les végétaux. L'ADN mitochondrial (ADNmt) s'avère être la molécule la plus appropriée pour ce type d'analyse (Kocher et al., 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86 :6196-6200). D'un point de vue technique, il est plus facile à détecter que l'ADN génomique car il est présent de 100 à 1000 copies par cellule contre deux copies pour l'ADN nucléaire. Il peut donc être plus sûrement détecté dans des matières organiques dans lesquelles l'ADN est soumis à divers facteurs physiques (température, pression, ...) chimiques ou biochimiques tendant à sa dégradation. De plus c'est un excellent marqueur d'espèce qui est souvent utilisé en phylogenie. En effet, selon l'espèce que l'on étudie, certaines régions de l'ADNmt permettent de différencier des espèces entre elles, d'autres ont un pouvoir de résolution plus fin et permettent de distinguer des populations différentes (races géographiques, sous-espèces voire des individus) : région de contrôle de la réplication de l'ADNmt, cytochrome b, cytochrome c oxydase ou ARN mitochondriaux (ARN 12S ou ARN 16S).Advantageously, the DNA sequence is of mitochondrial origin for animals and plants or chloroplastic for plants. Mitochondrial DNA (mtDNA) appears to be the most suitable molecule for this type of analysis (Kocher et al., 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 6196-6200). From a technical point of view, it is easier to detect than genomic DNA because it is present from 100 to 1000 copies per cell against two copies for nuclear DNA. It can therefore be more surely detected in organic materials in which the DNA is subjected to various physical factors (temperature, pressure, ...) chemical or biochemical tending to its degradation. In addition it is an excellent species marker which is often used in phylogeny. Indeed, depending on the species being studied, certain regions of mtDNA make it possible to differentiate between species, others have a finer resolving power and make it possible to distinguish different populations (geographic races, species or even individuals): mtDNA replication control region, cytochrome b, cytochrome c oxidase or mitochondrial RNA (12S RNA or 16S RNA).
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, chaque séquence d'ADN ou chaque fragment d'ADN amplifié(e) est d'origine nucléaire ou mitochondriale lorsque l'on cherche à détecter et/ou identifier un mélange contenant de l'ADN de différentes espèces animales et/ou différents individus humains, est d'origine nucléaire, mitochondriale ou chloroplastique lorsque l'on cherche à détecter et/ou identifier un mélange contenant de l'ADN de différentes espèces végétales.According to an advantageous embodiment of the invention, each DNA sequence or each amplified DNA fragment is of nuclear or mitochondrial origin when it is sought to detect and / or identify a mixture containing DNA from different animal species and / or different human individuals is of nuclear, mitochondrial or chloroplastic origin when it is sought to detect and / or identify a mixture containing DNA from different plant species.
L'invention concerne un procédé de détection et/ou d'identification de l'ADN de chacune des différentes espèces, populations ou races animales et/ou de chacune des différentes espèces, populations ou races végétales et/ou de chacun des différents individus humains présent dans un mélange d'origine organique, chacune desdites espèces, populations ou races animales et/ou chacune desdites espèces, populations ou races végétales et/ou chacun desdits individus humains étant représenté(e) par au moins une séquence d'ADN ou au moins un fragment d'ADN, notamment une séquence d'ADN unique ou un fragment d'ADN unique, chacune desdites séquences d'ADN ou chacun desdits fragments d'ADN provenant de l'ADN extrait dudit mélange, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :The invention relates to a method for detecting and / or identifying the DNA of each of the different species, populations or animal races and / or of each of the different species, populations or races of plants and / or each of the different human individuals present in a mixture of organic origin, each of said species, populations or races of animals and / or each of said species, populations or races of plants and / or each of said individuals being represented by at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, in particular a single DNA sequence or a single DNA fragment, each of said DNA sequences or each of said fragments of DNA from DNA extracted from said mixture, said method being characterized in that it comprises the following steps:
+ amplification de chacune des séquences d'ADN ou de chacun des fragments d'ADN caractéristique de l'espèce, populations ou races animale, de l'espèce, populations ou races végétale ou de l'individu humain que l'on cherche à détecter et/ou identifier, notamment par la méthode d'amplification en chaîne par polymérase (PCR), afin d'obtenir un produit d'amplification unique contenant les différents fragments d'ADN ou les différentes séquences d'ADN amplifié(e)s, * clonage du produit d'amplification obtenu 1 à l'issue de l'étape d'amplification précédente, afin de séparer les différentes séquences d'ADN ou les différents fragments d'ADN présent(e)s dans le mélange d'origine organique,+ amplification of each DNA sequence or each of the DNA fragments characteristic of the animal species, populations or races, of the plant species, populations or races or of the human individual that one seeks to detect and / or identify, in particular by the polymerase chain reaction (PCR) method, in order to obtain a single amplification product containing the different DNA fragments or the different amplified DNA sequences, * cloning of the amplification product obtained 1 at the end of the previous amplification step, in order to separate the different DNA sequences or the different DNA fragments present in the mixture of organic origin ,
Φ séquençage de chacune des séquences d'ADN ou de chacun des fragments d'ADN ainsi séparés dudit mélange. L'invention concerne également un procédé de détection et/ou d'identification tel que défini ci-dessus, dans lequel :Φ sequencing of each of the DNA sequences or of each of the DNA fragments thus separated from said mixture. The invention also relates to a detection and / or identification method as defined above, in which:
Φ la méthode d'amplification en chaîne par polymérase (PCR) comprend une répétition du cycle des étapes suivantes :Φ the polymerase chain reaction (PCR) method involves repeating the cycle of the following steps:
- chauffage de l'ADN extrait du mélange d'origine organique, de façon à séparer l'ADN en deux brins monocaténaires,heating the DNA extracted from the mixture of organic origin, so as to separate the DNA into two single-stranded strands,
- hybridation des brins d'ADN monocaténaires à une température adéquate avec les amorces oligonucléotidiques appropriées pour amplifier l'ADN des espèces, populations ou races animales, végétales ou des individus humains que l'on cherche à détecter et/ou identifier, - élongation desdites amorces oligonucléotidiques appropriées par une polymérase à une température adéquate, pour obtenir un produit d'amplification unique contenant chacune desdites séquences d'ADN ou chacun desdits fragments d'ADN caractéristique d'une espèce, population ou race animale ou végétale déterminée, ou d'un individu humain, 4 le clonage du produit d'amplification obtenu à l'issue de l'étape d'amplification précédente comprenant les étapes suivantes :- hybridization of the single-stranded DNA strands at an adequate temperature with the oligonucleotide primers suitable for amplifying the DNA of animal, plant or human species, populations or races which it is desired to detect and / or identify, - elongation of said oligonucleotide primers suitable by a polymerase at an adequate temperature, to obtain a single amplification product containing each of said DNA sequences or each of said DNA fragments characteristic of a given species, population or animal or plant race, or a human individual, 4 cloning of the amplification product obtained at the end of the preceding amplification step comprising the following steps:
- insertion, à l'aide d'une enzyme ADN ligase, dudit produit d'amplification unique contenant les différentes séquences d'ADN ou les différents fragments d'ADN amplifié(e)s caractéristiques de l' ADN de l'espèce, population ou race animale, de l'espèce, population ou race végétale ou de l'individu humain que l'on cherche à détecter et/ou identifier, dans un plasmide préalablement linéarisé, afin d'obtenir plusieurs plasmides contenant chacun une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN amplifié(e),- insertion, using a DNA ligase enzyme, of said unique amplification product containing the different DNA sequences or the different amplified DNA fragments characteristic of the DNA of the species, population or animal race, of the plant species, population or race or of the human individual which it is desired to detect and / or identify, in a previously linearized plasmid, in order to obtain several plasmids each containing a unique sequence of DNA or a single fragment of amplified DNA,
- incorporation de chaque plasmide obtenu à l'étape précédente, respectivement dans une bactérie, notamment Escherichia coli (E. coli),- incorporation of each plasmid obtained in the previous step, respectively into a bacterium, in particular Escherichia coli (E. coli),
- multiplication de chacune des bactéries obtenues à l'étape précédente, par mise en culture desdites bactéries dans un milieu approprié, en présence d'un antibiotique, notamment l'ampicilline, afin de sélectionner les bactéries ayant incorporées un plasmide dans lequel s'est inséré un fragment d'ADN ou une séquence d'ADN, - séparation de chacun des plasmides contenant une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN, de chacune des bactéries contenant lesdits plasmides, afin de récupérer l'ensemble des plasmides ou « ADN plasmidiques » ainsi multipliés, lesdits plasmides contenant chacun une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN,- multiplication of each of the bacteria obtained in the previous step, by culturing said bacteria in an appropriate medium, in the presence of an antibiotic, in particular ampicillin, in order to select the bacteria which have incorporated a plasmid in which inserted a DNA fragment or a DNA sequence, - separation of each of the plasmids containing a unique DNA sequence or a unique DNA fragment, of each of the bacteria containing said plasmids, in order to recover all of the plasmids or “plasmid DNAs” thus multiplied, said plasmids each containing a unique DNA sequence or a unique DNA fragment,
- prélèvement d'un nombre suffisant de plasmides (ou « ADN plasmidique ») parmi l'ensemble des plasmides (ou « ADN plasmidiques ») obtenus à l'issue de l'étape précédente, afin de détecter et/ou d'identifier au moins deux fragments d'ADN ou séquences d'ADN différentes, chacun(e) desdit(e)s séquences d'ADN ou fragments d'ADN étant caractéristique d'une espèce, population ou race animale ou végétale déterminée, ou d'un individu humain. On entend par "produit d'amplification" dans ce qui précède et ce qui suit, le ou les fragments d'ADN ou la ou. les séquences d'ADN amplifié(e)s obtenu(e)s à l'issue de la réaction de polymérisation en chaîne (PCR). Le produit d'amplification contient plusieurs copies de différents fragments ou de différentes séquences d'ADN amplifié(e)s lorsque l'échantillon de matière organique à analyser comporte un mélange de différents fragments d'ADN provenant de différentes espèces, populations ou races animales ou végétales ou de différents individus humains.- removal of a sufficient number of plasmids (or “plasmid DNA”) from all of the plasmids (or “plasmid DNA”) obtained at the end of the previous step, in order to detect and / or identify at at least two different DNA fragments or DNA sequences, each of said DNA sequences or DNA fragments being characteristic of a given species, population or animal or plant race, or of a human individual. The term "amplification product" is understood in the above and what follows, the DNA fragment (s) or the or. the amplified DNA sequences obtained at the end of the polymerization chain reaction (PCR). The amplification product contains several copies of different fragments or different sequences of amplified DNA when the sample of organic material to be analyzed contains a mixture of different DNA fragments from different species, populations or animal breeds or plants or different human individuals.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, dans le procédé de détection et/ou d'identification, chacun des ADN plasmidiques obtenu à l'issue du clonage est identifié par séquençage, ce qui permet d'identifier l'ADN caractéristique de chacune des espèces, populations ou races animales et/ou chacune des espèces, populations ou races végétales et/ou chacun des individus humains présent dans le mélange d'origine organique.According to an advantageous embodiment of the invention, in the detection and / or identification method, each of the plasmid DNAs obtained after cloning is identified by sequencing, which makes it possible to identify the DNA characteristic of each of the species, animal populations or races and / or each of the plant species, populations or races and / or each of the human individuals present in the mixture of organic origin.
Le procédé de clonage n'a jamais été décrit comme technique pour séparer des espèces, populations races ou individus présentes dans un mélange. Le clonage moléculaire est une technique de base de biologie moléculaire permettant de sélectionner une colonie de cellules contenant des séquences particulières d'ADN. Dans le cas présent, elle est utilisée pour séparer des fragments d'ADN. Ces fragments sont obtenus par une stratégie globale telle que définie ci-après. Le choix des amorces dépend de la question posée. En général, on recherche des espèces proches qui sont mélangées les unes aux autres mais de valeurs commerciales différentes. Ainsi, les amorces utilisées sont les plus larges possibles c'est-à-dire pouvant amplifier, un ordre, une famille ou un groupe d'espèce bien particulier. Le procédé d'extraction de l'ADN est identique à celui décrit en détail dans l'exemple 6 ci-après. C'est à partir de l'amplification que le procédé de clonage est utilisé. On peut alors repartir du fragment d'amplification obtenu avec le couple d'amorce de la stratégie globale et le cloner. Mais dans la majorité des cas, la détection du mélange est demandée et on n'effectue donc pas de séquençage avant la phase de clonage.The cloning process has never been described as a technique for separating species, race populations or individuals present in a mixture. Molecular cloning is a basic molecular biology technique used to select a colony of cells containing particular DNA sequences. In this case, it is used to separate DNA fragments. These fragments are obtained by a global strategy as defined below. The choice of primers depends on the question asked. In general, we look for close species which are mixed with each other but with different commercial values. Thus, the primers used are the largest possible, that is to say that can amplify, an order, a family or a group of very specific species. The DNA extraction process is identical to that described in detail in Example 6 below. It is from amplification that the cloning process is used. We can then start from the amplification fragment obtained with the starting couple of the overall strategy and clone it. However, in the majority of cases, detection of the mixture is requested and no sequencing is therefore carried out before the cloning phase.
Pour effectuer le clonage, on peut utiliser le kit de clonage d'Invitrogen " TOPO TA Cloning " dont le principe est le suivant. Les fragments d'ADN obtenus après amplification sont purifiés puis introduits dans un plasmide préalablement linéarisé par le fournisseur. Le plasmide est un ADN circulaire dont la réplication au sein d'une cellule s'effectue de manière indépendante de la réplication du génome de cette cellule. Une fois le fragment d'ADN introduit dans le plasmide grâce à l'enzyme ADN ligase, les plasmides sont introduits dans des bactéries comme Escherichia Coli (par un procédé appelé "transformation" qui fait intervenir un choc osmotique et un choc de température ou un choc électrique). Celles-ci sont alors reproduites et sélectionnées selon la technique du clonage. Les plasmides codent souvent pour une enzyme capable de dégrader ou d'altérer chimiquement une substance antibiotique, conférant aux bactéries dans lesquelles ils sont introduits une certaine résistance à un antibiotique (comme Pampicilline). Cette résistance est utilisée en génie génétique pour sélectionner les bactéries contenant le plasmide, en présence d'antibiotique. Il est à noter que ces résistances aux antibiotiques sont présentes naturellement. Les cellules sont alors cultivées sur boîte en milieu nutritif pour la production de bactéries, de sorte que chaque cellule conduise, en se répliquant, à une colonie clonale. Habituellement, la culture se fait en présence d'un antibiotique dont les plasmides possèdent un gène de résistance, ce qui permet d'éliminer les clones n'ayant pas reçu de plasmide. Chaque colonie contient un seul type de plasmide. Un système visuel est utilisé pour repréer les bactéries ayant incorporées les plamisdes qui eux même ont incorposérs un fragment d'ADN.. Sur la boîte de gélose pousse des colonies bleues et d'autres blanches. En effet, dans le milieu gélose sont introduits deux réactifs (L?TG et X-Gal) qui en contact avec la β-galactosidase vont produire une coloration bleue. Si il y a synthèse (coloration bleue), de cette enzyme la β-galactosidase, le fragment d'ADN ne s'est pas ligué au plasmide car lorsqu'il y a ligation, le fragment d'ADN doit se positionner au centre du gène codant pour la β-galactosidase bloquant ainsi sa synthèse, d'où une coloration blanche des colonies bactériennes. Ces colonies sont analysées, et celle qui contient le plasmide recherché est mise en culture et amplifiée. Le plasmide est extrait de la bactérie puis séquence.To perform cloning, you can use the Invitrogen cloning kit "TOPO TA Cloning", the principle of which is as follows. The DNA fragments obtained after amplification are purified and then introduced into a plasmid previously linearized by the supplier. The plasmid is a circular DNA whose replication within a cell takes place independently of the replication of the genome of this cell. Once the DNA fragment has been introduced into the plasmid using the DNA ligase enzyme, the plasmids are introduced into bacteria such as Escherichia Coli (by a process called "transformation" which involves osmotic shock and temperature shock or a electrical shock). These are then reproduced and selected according to the cloning technique. Plasmids often code for an enzyme capable of chemically degrading or altering an antibiotic substance, giving the bacteria into which they are introduced some resistance to an antibiotic (such as Pampicillin). This resistance is used in genetic engineering to select the bacteria containing the plasmid, in the presence of antibiotics. It should be noted that these antibiotic resistances are present naturally. The cells are then cultured on a dish in a nutrient medium for the production of bacteria, so that each cell leads, by replicating, to a clonal colony. Usually, the culture is carried out in the presence of an antibiotic whose plasmids have a resistance gene, which makes it possible to eliminate the clones which have not received a plasmid. Each colony contains only one type of plasmid. A visual system is used to represent the bacteria which have incorporated the plamisdes which themselves have incorporated a DNA fragment. On the agar plate blue colonies and other white colonies grow. Indeed, in the agar medium are introduced two reagents (L? TG and X-Gal) which in contact with β-galactosidase will produce a blue coloration. If there is synthesis (blue coloring), of this enzyme β-galactosidase, the DNA fragment has not ligated to the plasmid because when there is ligation, the DNA fragment must be positioned in the center of the gene coding for β-galactosidase thus blocking its synthesis, resulting in a white coloration of the bacterial colonies. These colonies are analyzed, and the one containing the desired plasmid is cultured and amplified. The plasmid is extracted from the bacteria and then sequenced.
Les séquences obtenues sont comparées entre elles ; si deux séquences sont différentes, on est alors en présence de deux espèces. On se rend compte que dans la plupart des cas le prélèvement de dix clones (colonies blanches) suffit pour détecter deux espèces. Le prélèvement s'effectuant au hasard, il peut arriver que sur les dix clones on n'obtienne qu'une seule espèce, alors que le mélange en contient au moins deux. Si l'on suspecte plus de deux espèces dans le mélange, on prélève alors plus de clones (15, 20 ou même 30). On compte en général, cinq clones pris au hasard pour détecter une espèce. En général, on récupère une dizaine d'ADN plasmidiques provenant donc de dix colonies bactériennes blanches indépendantes sélectionnées au hasard. Ces dix ADN plasmidiques sont donc séquences et l'on obtient dix séquences. Ces séquences sont analysées de manières à identifier si l'on a des profils différents. Si l'on a qu'une seule espèce dans l'ADN extrait à partir de l'échantillon de matières organiques, on obtient donc un seul profil de séquence pour les dix clones séquences et en comparant cette séquence avec les séquences de références, on peut identifier l'espèce présente. Si au contraire, on est en présence plusieurs espèces dans l'ADN extrait à partir de l'échantillon de matières organiques, on obtient donc le nombre de profils correspondant au nombre d'espèces présentes dans l'échantillon. En comparant ces séquences avec les séquences de références, on peut identifier les espèces présentes. Le nombre de clones sélectionnés peut être augmenté si l'on suspecte un nombre important d'espèces à identifier. Cette technique peut être appliquée à tous les substrats organiques. Ainsi, selon un mode de réalisation avantageux du procédé de l'invention, le séquençage de chacun des différents fragments d'ADN amplifiés est précédé par un procédé de clonage lorsque l'échantillon de matière organique comporte un mélange de différents fragments d'ADN provenant de différentes espèces animales ou végétales ou de différents individus humains, ledit procédé de clonage permettant de séparer dudit mélange les différents fragments d'ADN provenant de différentes espèces- animales ou végétales ou de différents individus humains.The sequences obtained are compared with each other; if two sequences are different, then we are in the presence of two species. We realize that in most cases the removal of ten clones (white colonies) is sufficient to detect two species. Since the sample is taken at random, it may happen that out of the ten clones, only one species is obtained, while the mixture contains at least two. If more than two species are suspected in the mixture, then more clones (15, 20 or even 30) are taken. There are generally five clones taken at random to detect a species. In general, about ten plasmid DNAs are recovered, therefore coming from ten independent white bacterial colonies selected at random. These ten plasmid DNAs are therefore sequenced and ten sequences are obtained. These sequences are analyzed in order to identify if we have different profiles. If there is only one species in the DNA extracted from the sample of organic matter, we therefore obtain a single sequence profile for the ten sequenced clones and by comparing this sequence with the reference sequences, we can identify the species present. If on the contrary, we are in the presence of several species in the DNA extracted from the sample of organic matter, we therefore obtain the number of profiles corresponding to the number of species present in the sample. By comparing these sequences with the reference sequences, the species present can be identified. The number of clones selected can be increased if a large number of species to be identified are suspected. This technique can be applied to all organic substrates. Thus, according to an advantageous embodiment of the method of the invention, the sequencing of each of the different amplified DNA fragments is preceded by a cloning method when the sample of organic material comprises a mixture of different DNA fragments from of different animal or plant species or of different human individuals, said cloning method making it possible to separate from said mixture the different DNA fragments originating from different animal or plant species or from different human individuals.
L'invention concerne également les oligonucléotides caractérisés en ce qu'ils sont choisis parmi ceux :The invention also relates to the oligonucleotides characterized in that they are chosen from those:
1) présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement 90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°21 suivante (position 16123 à 16144 de l'ADN mitochondrial du saumon - région de contrôle de la réplication-d'après Hurst, et al, 1999. Gène 239 : 237-242) :1) having a sequence identity of at least 80%, preferably 90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the sequence SEQ ED N ° 21 following (position 16123 to 16144 of the mitochondrial DNA of the salmon - region of control of the replication-according to Hurst, et al, 1999. Gene 239: 237-242):
GCC GAATGT AAA GCATCT GGGCC GAATGT AAA GCATCT GG
2) ou ceux présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement 90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°22 suivante (position 16341 à 16361 de l'ADN mitochondrial du saumon - région de contrôle de la réplication-d'après Hurst, et al., 1999. Gène 239 : 237-242) :2) or those having a sequence identity of at least 80%, preferably 90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the sequence SEQ ED No. 22 following (position 16341 to 16361 of the mitochondrial DNA of the salmon - region of control of the replication-according to Hurst, et al., 1999. Gene 239: 237-242):
ACC TTA TGC ACT TGA TAT CCACC TTA TGC ACT TGA TAT CC
3) ou ceux présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement 90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°24 suivante (position 14985 à 14996 de l'ADN mitochondrial du saumon - cytochrome b-d'après Hurst, et al, 1999. Gène 239 : 237-242) :3) or those having a sequence identity of at least 80%, preferably 90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the sequence SEQ ED No. 24 following (position 14985 to 14996 of the mitochondrial DNA of salmon - cytochrome b-after Hurst, et al, 1999. Gene 239: 237-242):
ACC GGGTCT AAT AAC CCA GCACC GGGTCT AAT AAC CCA GC
4) ou ceux présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement4) or those with a sequence identity of at least 80%, preferably
90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°25 suivante (position 15409 à 15430 de l'ADN mitochondrial du saumon - cytochrome b-d'après Hurst, et al, 1999. Gène 239 : 237-242) : ATG ATA ATG AAT GGG TGT TC90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the following sequence SEQ ED No. 25 (position 15409 to 15430 of the mitochondrial DNA of salmon - cytochrome b-after Hurst, et al, 1999. Gene 239: 237-242): ATG ATA ATG AAT GGG TGT TC
5) ou ceux présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement5) or those having a sequence identity of at least 80%, preferably
90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°28 suivante (position 356 à 375 de l'ADN mitochondrial du saumon - région de contrôle de la réplication-d'après Albert, et al, 1992, Science 257 (5076), 1491-1495) :90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the following sequence SEQ ED No. 28 (position 356 to 375 of the mitochondrial DNA of salmon - replication control region - after Albert, et al, 1992, Science 257 (5076), 1491-1495):
AAAGCT CTG CGC GCT CTA CGAAAGCT CTG CGC GCT CTA CG
6) ou ceux présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement6) or those with a sequence identity of at least 80%, preferably
90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°29 suivante (position 539 à 558 de l'ADN mitochondrial du saumon - région de contrôle de la réplication-d'après Albert, et al, 1992, Science 257 (5076), 1491-1495) :90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the following sequence SEQ ED No. 29 (position 539 to 558 of the mitochondrial DNA of salmon - replication control region - after Albert, et al, 1992, Science 257 (5076), 1491-1495):
CCG CGGAGA CAT TCA TAAACCCG CGGAGA CAT TCA TAAAC
L'invention concerne également les couples d'amorces caractérisés en ce qu'ils sont constitués :The invention also relates to the pairs of primers characterized in that they consist of:
- par les oligonucléotides SEQ ED N°21 et SEQ ED N°22- with the oligonucleotides SEQ ED N ° 21 and SEQ ED N ° 22
- par les oligonucléotides SEQ ED N°24 et SEQ ED N°25- with the oligonucleotides SEQ ED N ° 24 and SEQ ED N ° 25
- par les oligonucléotides SEQ ED N°28 et SEQ ED N°29- with the oligonucleotides SEQ ED N ° 28 and SEQ ED N ° 29
L'invention concerne également un fragment d'ADN tel qu'amplifié à l'aide des couples d'amorces définis ci-dessus, et comprenant d'environ 100 à environ 500 paires de base.The invention also relates to a DNA fragment as amplified using the pairs of primers defined above, and comprising from approximately 100 to approximately 500 base pairs.
L'invention concerne également un fragment d'ADN tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il présente une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement 90% et avantageusement 95% avec l'une au moins des séquences contenues dans : - la SEQ ED N°23 suivante :The invention also relates to a DNA fragment as defined above, characterized in that it has a sequence identity of at least 80%, preferably 90% and advantageously 95% with at least one of the sequences contained in: - the following SEQ ED N ° 23:
GCCBW HDWR VVRCAYSTKB BBM TRVWKH MRATCWYRWT GCSCGTTRMT CRCVRMRYCKGCCBW HDWR VVRCAYSTKB BBM TRVWKH MRATCWYRWT GCSCGTTRMT CRCVRMRYCK
DBCRBYYTHT TRWVYRCHYM BGGKWSYYYT YH TKYWTYY TTWYCKYHYR GSKKGYMYDYDBCRBYYTHT TRWVYRCHYM BGGKWSYYYT YH TKYWTYY TTWYCKYHYR GSKKGYMYDY
MCMRRTRSMA BYDMRRRRSK CYVRMRMBSK MRVMCYVKAY STYGMATTCC AGAGARYMYMMCMRRTRSMA BYDMRRRRSK CYVRMRMBSK MRVMCYVKAY STYGMATTCC AGAGARYMYM
TGYVTY KVK YSM RYSHYA THCTMTHADK DATYRC YMH TKRGAYRKYH RARYATAHRG KBRAT dans laquelle B est C, G ou T, W est A ou T, H est A, C ou T, D est A, G ou T, R est A ou G, V est A, C ou G, Y est C ou T, S est C ou G, K est G ou T, M est A ou C,TGYVTY KVK YSM RYSHYA THCTMTHADK DATYRC YMH TKRGAYRKYH RARYATAHRG KBRAT where B is C, G or T, W is A or T, H is A, C or T, D is A, G or T, R is A or G, V is A, C or G, Y is C or T, S is C or G, K is G or T, M is A or C,
- la SEQ ED N°26 suivante : WCVGGVTCHA AYAACCCMVY AGGHATYWMM TCMSAYKYHG AYAAAATYHC MTTYCACCCH- the following SEQ ED N ° 26: WCVGGVTCHA AYAACCCMVY AGGHATYWMM TCMSAYKYHG AYAAAATYHC MTTYCACCCH
TACTWYWCM WYAARGACVY YYTNGGMTTN VYHSYYWTMC THMYYKBHMT RAYAYYMYTATACTWYWCM WYAARGACVY YYTNGGMTTN VYHSYYWTMC THMYYKBHMT RAYAYYMYTA
RYHCTRTTCK CMCCMRACCT CCTMGGVGAC CCRGAHAAYT WYACVCYWGC MAAYCCMYTMRYHCTRTTCK CMCCMRACCT CCTMGGVGAC CCRGAHAAYT WYACVCYWGC MAAYCCMYTM
RWHACHCCHC CHCA ATCAA RCCHGARTGA TAYTTYYTAT TYGCMTAYRC MATYYTHCGMRWHACHCCHC CHCA ATCAA RCCHGARTGA TAYTTYYTAT TYGCMTAYRC MATYYTHCGM
TCMRTYCYAA YAAACT GGM GGHGTMCTHG CCCTMKYMBY MTCNRTCCTV RTYCTHDYHV TMRTYCCYHT MCTMCAYAHM TCYAARCAAC RMRSMMTRAY MTTYCGMCCM CTM SCCAAWTCMRTYCYAA YAAACT GGM GGHGTMCTHG CCCTMKYMBY MTCNRTCCTV RTYCTHDYHV TMRTYCCYHT MCTMCAYAHM TCYAARCAAC RMRSMMTRAY MTTYCGMCCM CTM SCCAAW
BMYT TWYTG RVYYCTRGYM GCVRACMTHC TNAYHCTHAC MTGAATYGGR RGVM ACCHG TVRRMYACCC HT YAYYAYC ATYGGBMYT TWYTG RVYYCTRGYM GCVRACMTHC TNAYHCTHAC MTGAATYGGR RGVM ACCHG TVRRMYACCC HT YAYYAYC ATYGG
dans laquelle W est A ou T, V est A, C ou G, H est A, C ou T, Y est C ou T, M est A ou C, S est C ou G,- K est G ou T, R est A ou G, N est A, C, G ou T, D est A, G ou T, B est C, G ou T,where W is A or T, V is A, C or G, H is A, C or T, Y is C or T, M is A or C, S is C or G, - K is G or T, R is A or G, N is A, C, G or T, D is A, G or T, B is C, G or T,
- la SEQ ED N°30 suivante :- the following SEQ ED N ° 30:
AAAGCTCTGC GCGCTCTACG TCTARAGGAT CTGCGAATCC CCCTGCTTAT ACTAAAACTTAAAGCTCTGC GCGCTCTACG TCTARAGGAT CTGCGAATCC CCCTGCTTAT ACTAAAACTT
TCCAAGGCCC GCCTCATGGC ATCCAAGTTG AGAGAGATAA ATTGAACAAG TATGGTCGTC CCCTATTGGG ATGTACTATT AAACCTAAAT TGGGGTTATC CGCTAAGAAC TATGGTAGAGTCCAAGGCCC GCCTCATGGC ATCCAAGTTG AGAGAGATAA ATTGAACAAG TATGGTCGTC CCCTATTGGG ATGTACTATT AAACCTAAAT TGGGGTTATC CGCTAAGAAC TATGGTAGAG
CWGTTTATGA ATGTCTCCGC GGCWGTTTATGA ATGTCTCCGC GG
dans laquelle R est A ou G, W est A ou T.where R is A or G, W is A or T.
Description des figuresDescription of the figures
Figure 1 : La figure 1 représente le procédé de clonage utilisé dans le cadre de l'invention afin de séparer les différents fragments d'ADN provenant de différentes espèces de poissons dans un même mélange. La partie 1 de la figure 1 représente le plasmide pCR®2.1 - TOPO. Le produit d'amplification de l'invention, qui contient plusieurs copies de différents fragments d'ADN, est mis en contact avec le plasmide pCR®2.1 - TOPO coupé, à l'aide d'une enzyme ADN ligase.Figure 1: Figure 1 shows the cloning process used in the context of the invention to separate the different DNA fragments from different fish species in the same mixture. Part 1 of Figure 1 represents the plasmid pCR®2.1 - TOPO. The amplification product of the invention, which contains several copies of different DNA fragments, is brought into contact with the cut plasmid pCR ® 2.1 - TOPO, using a DNA ligase enzyme.
La partie 2 représente une partie de chacun des fragments d'ADN (initialement contenus dans le produit d'amplification) ligués dans un plasmide pCR®2.1 - TOPO. A chaque fragment d'ADN correspond un plasmide.Part 2 is a portion of each of the DNA fragments (initially contained in the amplification product) ligated into plasmid pCR ® 2.1 - TOPO. Each DNA fragment corresponds to a plasmid.
La partie 3 représente les cellules bactériennes Escherichia coli (E. coli).Part 3 represents the Escherichia coli bacterial cells (E. coli).
Dans la partie 4, les bactéries E. coli sont transformées par introduction des plasmides représentés dans la partie 2. A chaque bactérie E. coli correspond un plasmide. La partie 5 (symbolisée par une flèche) représente l'étalement des bactéries E. coli sur un milieu contenant un antibiotique (par exemple l'ampicilline), afin de sélectionner les bactéries ayant incorporé un plasmide.In part 4, the E. coli bacteria are transformed by introduction of the plasmids represented in part 2. Each plasmid corresponds to each E. coli bacterium. Part 5 (symbolized by an arrow) represents the spreading of E. coli bacteria on a medium containing an antibiotic (for example ampicillin), in order to select the bacteria having incorporated a plasmid.
La partie 6 représente une boîte de gélose sur laquelle ont poussé des colonies bleues (symbolisées par ) et blanches (symbolisées par 0). Les colonies bleues sont caractéristiques des cellules bactériennes dans lesquelles les fragments d'ADN ne se sont pas ligués au plasmide, tandis que les colonies blanches sont caractéristiques des cellules bactériennes dans lesquelles les fragments d'ADN se sont ligués au plasmide.Part 6 represents an agar box on which blue colonies (symbolized by) and white colonies (symbolized by 0 ) have grown. Blue colonies are characteristic of bacterial cells in which the DNA fragments have not ligated to the plasmid, while white colonies are characteristic of bacterial cells in which the DNA fragments have ligated to the plasmid.
La partie 7 représente le prélèvement individuel des colonies de bactéries blanches (par exemple 10 colonies bactériennes sélectionnées au hasard et symbolisées par les lettres A à J) qui sont mises en culture individuellement car, à chaque colonie bactérienne correspond un plasmide et donc un fragment d'ADN spécifique (symbolisé respectivement par les lettres A,Part 7 represents the individual sample of colonies of white bacteria (for example 10 bacterial colonies selected at random and symbolized by the letters A to J) which are cultured individually because, to each bacterial colony corresponds a plasmid and therefore a fragment of '' Specific DNA (symbolized respectively by the letters A,
B, C, D, E, F, G, H, I et J).B, C, D, E, F, G, H, I and J).
Dans la partie 8, les bactéries ont été éliminées afin de récupérer les plasmides et leurs fragments d'ADN (A à J). On obtient ainsi suffisamment d'ADN plasmidique afin de le séquencer.In part 8, the bacteria were eliminated in order to recover the plasmids and their DNA fragments (A to J). Sufficient plasmid DNA is thus obtained in order to sequence it.
La partie 9 représente le résultat du séquençage des différents fragments d'ADN A à J, effectué à l'aide de deux amorces spécifiques du plasmide qui encadrent le fragment d'ADN que l'on veut séquencer. Sur les dix fragments séquences, on obtient deux types différents de séquences. Ainsi, le mélange analysé comporte deux espèces différentes de gadiformes, en l'occurrence Gadus morhua (fragments A, B, D, E, F, G, I et J), et Merluccius hubbsi (fragments C et H).Part 9 represents the result of the sequencing of the different DNA fragments A to J, carried out using two primers specific for the plasmid which frame the DNA fragment which it is desired to sequence. Of the ten sequence fragments, two different types of sequences are obtained. Thus, the mixture analyzed comprises two different species of gadiformes, in this case Gadus morhua (fragments A, B, D, E, F, G, I and J), and Merluccius hubbsi (fragments C and H).
Figure 2 : La figure 2 représente le résultat du séquençage des différents fragments d'ADN A à T, effectué à l'aide de deux amorces spécifiques du plasmides qui encadrent le fragment d'ADN que l'on veut séquencer. Sur les 20 fragments séquences, on obtient quatre types différents de séquences. Ainsi, le mélange analysé comporte quatre espèces différentes de vertébrés, en l'occurrence Bos taurus (le bœuf : fragments A, B, C, E, J et T), Ovis aries (le mouton : fragments D, I, K, O, P et S), Sus scrofa (le porc : fragments L, M et R) et Gallus gallus (le poulet : fragments F, G, H, N, N et Q). Figure 3 : Les figures 3-a et 3-b représentent les résultats obtenus pour la détection et l'identification de mélange d'espèces dans un échantillon provenant d'une boîte d'aliment pour animaux de compagnie à l'aide de deux stratégies d'analyse des espèces.FIG. 2: FIG. 2 represents the result of the sequencing of the different DNA fragments A to T, carried out using two primers specific for the plasmids which frame the DNA fragment which it is desired to sequence. Of the 20 sequence fragments, four different types of sequence are obtained. Thus, the mixture analyzed comprises four different species of vertebrates, in this case Bos taurus (the beef: fragments A, B, C, E, J and T), Ovis aries (the sheep: fragments D, I, K, O , P and S), Sus scrofa (pork: fragments L, M and R) and Gallus gallus (chicken: fragments F, G, H, N, N and Q). Figure 3: Figures 3-a and 3-b represent the results obtained for the detection and identification of a mixture of species in a sample from a box of pet food using two strategies species analysis.
Dans la figure 3-a, l'ADN extrait a été amplifié à l'aide de différents couples d'amorces spécifiques d'espèces animales et déposé sur un gel d'agarose coloré par du bromure d'éthidium. Un marqueur de taille de 100 paires de bases (M) est déposé sur le gel. Le puits 2 est le produit d'amplification obtenu à l'aide des amorces transvertébrés qui migre en formant une bande de 380 paires de bases. Le puits 3 est le produit d'amplification obtenu à l'aide des amorces spécifiques du poulet qui migre en formant une bande de 160 paires de bases. Le puits 4 est le produit d'amplification obtenu à l'aide des amorces spécifiques des gadiformes qui migre en formant une bande de 340 paires de bases. Le puits 5 est le produit d'amplification obtenu à l'aide des amorces spécifiques du canard de barbarie qui migre en formant une bande de 360 paires de bases. Le puits 6 est le produit d'amplification obtenu à l'aide des amorces spécifiques du bœuf qui migre en formant une bande de 480 paires de bases. Le puits 7 est le produit d'amplification obtenu à l'aide des amorces spécifiques du porc qui migre en formant une bande de 407 paires de bases. Les amorces spécifiques du mouton n'ont pas donné de produit d'amplification, il n'y a pas de mouton dans l'échantillon (puits 8). Le puits 9 est le produit d'amplification obtenu à l'aide des amorces spécifiques du saumon qui migre en formant une bande de 245 paires de bases. Les amorces spécifiques du rat et de la souris n'ont pas donné de produit d'amplification, il n'y a pas de rat et de souris dans l'échantillon (puits 10). Le puits 1 est un témoin négatif d'amplification.In the figure 3-a, the extracted DNA was amplified using different pairs of primers specific to animal species and deposited on an agarose gel stained with bromide ethidium. A size marker of 100 base pairs (M) is deposited on the gel. Well 2 is the amplification product obtained using transvertebrate primers which migrates forming a band of 380 base pairs. Well 3 is the amplification product obtained using the specific primers of chicken which migrates by forming a strip of 160 base pairs. Well 4 is the amplification product obtained using specific primers for gadiforms which migrates forming a band of 340 base pairs. Well 5 is the amplification product obtained using the primers specific to Muscovy ducks which migrate forming a band of 360 base pairs. Well 6 is the amplification product obtained using the specific primers of beef which migrates by forming a band of 480 base pairs. Well 7 is the amplification product obtained using pig specific primers which migrate by forming a band of 407 base pairs. The specific primers of the sheep did not give an amplification product, there is no sheep in the sample (well 8). Well 9 is the amplification product obtained using specific primers for salmon which migrates by forming a band of 245 base pairs. The specific primers of the rat and the mouse did not give an amplification product, there are no rats and mice in the sample (well 10). Well 1 is a negative amplification control.
Dans la figure 3-b, le séquençage des différents fragments d'ADN A à AE à été effectué à l'aide de deux amorces spécifiques du plasmide qui encadrent le fragment d'ADN que l'on veut séquencer. Sur les 30 fragments séquences, on obtient sept types différents de séquences. Ainsi, le mélange analysé comporte un mélange de sept espèces, en l'occurrence Bos taurus (le bœuf : fragments A, F, H, K, O, Q et V), Sus scrofa (le porc : fragments C, I, J et M) ), Gallus gallus (le poulet : fragments B, D, P, R, S, U et X), Cairina moschata (le canard de barbarie : fragments : E, G, L, AA et AD), Salmo trutta (le saumon : fragments : T, Z et AE) et Theragra chalcogramma (le colin : N, Y, AB et AC). Figure 4 : représente l'alignement d'une partie de la région de contrôle de l'ADN mitochondrial humain permettant l'identification individuelle (Anderson et al. « Séquence and organization of the human mitochondrial génome » Nature 1981 vol 290, 457-465). SEQ ED N° 33, SEQ ED N°34 et SEQ ED N°35 sont des séquences de clones différents obtenus après amplification pour les oligonucléotides correspondants aux SEQ ED N°31 et SEQ ED N°32. DIRECT correspond à la séquence directe du produit PCR.In the figure 3-b, the sequencing of the different DNA fragments A to AE was carried out using two primers specific for the plasmid which frame the DNA fragment which it is desired to sequence. Of the 30 sequence fragments, seven different types of sequence are obtained. Thus, the mixture analyzed comprises a mixture of seven species, in this case Bos taurus (the beef: fragments A, F, H, K, O, Q and V), Sus scrofa (the pig: fragments C, I, J and M)), Gallus gallus (chicken: fragments B, D, P, R, S, U and X), Cairina moschata (Muscovy duck: fragments: E, G, L, AA and AD), Salmo trutta (salmon: fragments: T, Z and AE) and Theragra chalcogramma (hake: N, Y, AB and AC). Figure 4: represents the alignment of part of the control region of human mitochondrial DNA allowing individual identification (Anderson et al. "Sequence and organization of the human mitochondrial genome" Nature 1981 vol 290, 457-465 ). SEQ ED N ° 33, SEQ ED N ° 34 and SEQ ED N ° 35 are sequences of different clones obtained after amplification for the oligonucleotides corresponding to SEQ ED N ° 31 and SEQ ED N ° 32. DIRECT corresponds to the direct sequence of the PCR product.
La figure 5 représente une extraction d'ADN, réalisée à partir d'ADN de bœuf frais (canal 2), ou de différents substrats contenant de l'ADN dégradé provenant de "corned beef ' (canal 3), de raviolis (canal 4) ou de hachis Parmentier (canal 5). Le canal 6 contient le blanc d'extraction (extraction d'ADN réalisée sans substrat) et le canal 1 contient le marqueur de taille.FIG. 5 represents an extraction of DNA, carried out from fresh beef DNA (channel 2), or from various substrates containing degraded DNA originating from "corned beef" (channel 3), from ravioli (channel 4 ) or Parmentier mince (channel 5). Channel 6 contains the blank extraction (DNA extraction carried out without substrate) and channel 1 contains the size marker.
Les figures 6A, 6B et 6C représentent l'amplification de fragments d'ADN mitochondrial (région de contrôle et cytochrome b) réalisée à partir d'ADN mitochondrial extrait d'échantillons de bœuf frais (ADN mitochondrial non dégradé ; canaux 2), ou de substrats contenant de l'ADN mitochondrial dégradé provenant de raviolis (canaux 6). Les canaux 1 contiennent le marqueur de taille et les canaux 3, 4 et 5 représentent les PCR réalisées à partir du blanc d'extraction de façon à tester la contamination éventuelle des réactifs d'extraction, d'amplification ou de l'environnement. Dans la figure 6 A, les oligonucléotides utilisés, à savoir les séquences représentées parFIGS. 6A, 6B and 6C represent the amplification of fragments of mitochondrial DNA (control region and cytochrome b) produced from mitochondrial DNA extracted from fresh beef samples (non-degraded mitochondrial DNA; channels 2), or substrates containing degraded mitochondrial DNA from ravioli (channels 6). Channels 1 contain the size marker and channels 3, 4 and 5 represent the PCRs carried out from the extraction blank so as to test the possible contamination of the extraction, amplification or environmental reagents. In FIG. 6 A, the oligonucleotides used, namely the sequences represented by
SEQ ED NO : 3 et SEQ ED NO : 12, permettent d'amplifier un fragment de 258 pb.SEQ ED NO: 3 and SEQ ED NO: 12, make it possible to amplify a fragment of 258 bp.
Dans, la figure 6B, les oligonucléotides utilisés, à savoir les séquences représentées par SEQ ED NO : 3 et SEQ ED NO : 6, permettent d'amplifier un fragment de 500 pb. Dans la figure 6C, les oligonucléotides suivants ont été utilisés : Hl : 5' TCA TCT CCG GTT TAC AAG AC 3' etIn FIG. 6B, the oligonucleotides used, namely the sequences represented by SEQ ED NO: 3 and SEQ ED NO: 6, make it possible to amplify a 500 bp fragment. In FIG. 6C, the following oligonucleotides were used: H1: 5 'TCA TCT CCG GTT TAC AAG AC 3' and
L2 : 5' TGA TAT GAA AAA CCA TCG TTG 3'L2: 5 'TGA TAT GAA AAA CCA TCG TTG 3'
Ces oligonucléotides permettent d'amplifier un fragment de 1200 pb. On voit clairement qu'à partir de l'ADN mitochondrial dégradé seuls les fragments de petite taille (258 et 500 pb) peuvent être amplifiés alors que l'ADN non dégradé permet d'amplifier des fragments allant jusqu'à 1200 pb.These oligonucleotides make it possible to amplify a 1200 bp fragment. It is clearly seen that from the degraded mitochondrial DNA only the small fragments (258 and 500 bp) can be amplified while the non-degraded DNA makes it possible to amplify fragments up to 1200 bp.
Les figures 7 A et 7B représentent l'amplification de fragments d'ADN nucléaire (gène de l'ARN 18S qui est représenté sous forme de copies multiples dans l'ADN nucléaire) réalisée à partir d'ADN nucléaire extrait d'échantillons de bœuf frais (ADN nucléaire non dégradé ; canaux 2), ou de substrats contenant de l'ADN nucléaire dégradé provenant de raviolis (canaux 6). Les canaux 1 contiennent le marqueur de taille et les canaux 3, 4 et 5 représentent les PCR réalisées à partir du blanc d'extraction de façon à tester la contamination éventuelle des réactifs d'extraction, d'amplification ou de l'environnement. Dans la figure 7A, les oligonucléotides suivants ont été utilisés : 18S1 : 5' TAA CTG TGG TAA TTC TAG AG 3' 18S2 : 5' ACT CTA GAT AAC CTC GGG CC 3'FIGS. 7 A and 7B represent the amplification of fragments of nuclear DNA (gene of RNA 18S which is represented in the form of multiple copies in nuclear DNA) carried out from nuclear DNA extracted from samples of beef fresh (non-degraded nuclear DNA; channels 2), or substrates containing degraded nuclear DNA from ravioli (channels 6). Channels 1 contain the size marker and channels 3, 4 and 5 represent the PCRs carried out from the extraction blank so as to test the possible contamination of the extraction, amplification or environmental reagents. In FIG. 7A, the following oligonucleotides were used: 18S1: 5 'TAA CTG TGG TAA TTC TAG AG 3' 18S2: 5 'ACT CTA GAT AAC CTC GGG CC 3'
Ces oligonucléotides permettent d'amplifier un fragment de 163 pb. Dans la figure 7B, les oligonucléotides suivants ont été utilisés : 18S1 : 5' TAA CTG TGG TAA TTC TAG AG 3'These oligonucleotides make it possible to amplify a fragment of 163 bp. In Figure 7B, the following oligonucleotides were used: 18S1: 5 'TAA CTG TGG TAA TTC TAG AG 3'
18S3 : 5' AGC TCC AAT AGC GTA TAT TA 3' Ces oligonucléotides permettent d'amplifier un fragment de 1200 pb. On voit clairement que, quelle que soit la taille du fragment amplifié, l'ADN nucléaire dégradé n'a entraîné aucune amplification positive alors que l'ADN nucléaire non dégradé a donné des produits spécifiques pour les deux tailles de fragments amplifiés. Ceci est très différent de ce qui a été obtenu avec l'ADN mitochondrial.18S3: 5 'AGC TCC AAT AGC GTA TAT TA 3' These oligonucleotides make it possible to amplify a 1200 bp fragment. It is clearly seen that, whatever the size of the amplified fragment, the degraded nuclear DNA did not lead to any positive amplification whereas the non-degraded nuclear DNA gave specific products for the two sizes of amplified fragments. This is very different from what has been obtained with mitochondrial DNA.
La figure 8 représente l'amplification de fragments d'ADN nucléaire (gène codant la β- globine fœtale qui est représenté sous forme de copie uniques dans l'ADN nucléaire) réalisée à partir d'ADN nucléaire extrait d'échantillons de bœuf frais (ADN nucléaire non dégradé ; canal 2), ou de substrats contenant de l'ADN nucléaire dégradé provenant de raviolis (canal 6). Le canal 1 contient le marqueur de taille, et les canaux 3, 4 et 5 représentent les PCR réalisées à partir du blanc d'extraction de façon à tester la contamination éventuelle des réactifs d'extraction, d'amplification ou de l'environnement. Les oligonucléotides suivants ont été utilisés :FIG. 8 represents the amplification of fragments of nuclear DNA (gene coding for fetal β-globin which is represented in the form of a single copy in nuclear DNA) carried out from nuclear DNA extracted from samples of fresh beef ( Undegraded nuclear DNA; channel 2), or substrates containing degraded nuclear DNA from ravioli (channel 6). Channel 1 contains the size marker, and channels 3, 4 and 5 represent the PCRs carried out from the extraction blank so as to test the possible contamination of the extraction, amplification or environmental reagents. The following oligonucleotides were used:
BGLO1 : 5' GGA AGA GCT GGG CCA GCT GC 3' BGLO2: 5' CAG GTA GGT ATC CCA CTT AC 3*BGLO1: 5 'GGA AGA GCT GGG CCA GCT GC 3' BGLO2: 5 'CAG GTA GGT ATC CCA CTT AC 3 *
Ces oligonucléotides permettent d'amplifier un fragment de 180 pb. On voit clairement que l'ADN nucléaire dégradé n'a entraîné aucune amplification positive alors que l'ADN nucléaire non dégradé a donné un produit spécifique. Ce résultat est identique à celui obtenu sur le gène nucléaire à copies multiples, l'ARN 18S.These oligonucleotides make it possible to amplify a 180 bp fragment. It is clearly seen that the degraded nuclear DNA did not lead to any positive amplification while the undegraded nuclear DNA gave a specific product. This result is identical to that obtained on the multiple-copy nuclear gene, 18S RNA.
EXEMPLESEXAMPLES
Le clonage peut être utilisé comme moyen d'identification des espèces animales et végétales présentes dans un échantillon biologique dans différents types de situations dont les principales sont indiquées ci dessous :Cloning can be used as a means of identifying the animal and plant species present in a biological sample in different types of situations, the main ones of which are given below:
CAS 1 : lorsque l'expérimentateur n'a aucune information sur le produit biologique à tester et souhaite simplement dresser la liste des espèces/populations/races/individus présents.CASE 1: when the experimenter has no information on the biological product to be tested and simply wishes to list the species / populations / races / individuals present.
Dans ce cas on amplifie l'ADN mitochondrial présent à l'aide d'amorces aussi généralistes que possibles, on clone le produit de PCR obtenu et on séquence le plus grand nombre possible de clones. Chaque séquence différente représente donc la séquence d'une espèce, d'une population, d'une race ou d'un individu. Plus on séquence un grand nombre de clones, plus la liste des différentes espèces ou populations ou races ou individus présentes sera complète. CAS 2 : l'expérimentateur a une idée a priori sur le type d'espèces, de populations, de races ou d'individus présents mais souhaite les identifier de façon plus précise.In this case, the mitochondrial DNA present is amplified using primers as general as possible, the PCR product obtained is cloned and the greatest number of clones are sequenced. Each different sequence therefore represents the sequence of a species, a population, a race or an individual. The more a large number of clones are sequenced, the more the list of the different species or populations or races or individuals present will be complete. CASE 2: the experimenter has an a priori idea of the type of species, populations, races or individuals present but wishes to identify them more precisely.
Par exemple, on sait qu'une préparation alimentaire contient du poisson mais on ignore les espèces précises présentes. Dans ce cas, on procède comme pour le cas 1 mais en amplifiant l'ADN mitochondrial avec des amorces spécifiques des poissons.For example, we know that a food preparation contains fish, but we do not know the specific species present. In this case, the procedure is the same as for case 1 but by amplifying the mitochondrial DNA with primers specific to fish.
CAS 3 : l'expérimentateur sait précisément quelles espèces ou populations ou races ou individus sont présents mais souhaite le vérifier.CASE 3: the experimenter knows precisely which species or populations or races or individuals are present but wishes to verify it.
Il peut alors être avantageux de se livrer à une seule amplification avec des amorces généralistes qu'à plusieurs amplifications indépendantes avec des amorces spécifiques de chacune des espèces. C'est par exemple le cas lorsque l'échantillon n'est présent qu'en très petites quantités.It may then be advantageous to carry out a single amplification with generalist primers than to several independent amplifications with specific primers for each of the species. This is for example the case when the sample is only present in very small quantities.
CAS.4 : on connaît une espèces/populations/races/individus contenue dans le produit et on souhaite savoir si un mélange existe.CAS.4: we know a species / populations / races / individuals contained in the product and we want to know if a mixture exists.
Dans ce cas on amplifie avec des amorces généralistes, on clone, et la séquence de chaque clone permet de savoir si il existe plusieurs' espèces ou populations ou races ou individus, distinctes ou non, dans la préparation. Il faut noter que l'invention est applicable, que les séquences nucléotidiques des fragments amplifiés des espèces ou populations ou races ou individus soient déjà connues ou non. Ainsi par exemple si on trouve dans une préparation alimentaire deux séquences inconnues dans les bases de données, on sait que deux espèces ou populations ou races ou individus distinctes sont présentes. Il devient alors possible par une analyse phylogénétique de déterminer le groupe zoologique auquel appartiennent ces différences séquences. L'analyse d'échantillons témoins, permet alors, dans la plus grande majorité des cas, d'identifier l'espèce, la population, la race ou l'individu dont il s'agit, sauf s'il s'agit d'une espèce ou population ou race ou individu nouvelle pour la science. Même dans ce dernier cas, l'invention permet d'être certain que plusieurs espèces ou populations ou races ou individus différentes sont bien présentes.In this case, amplify with general primers, clone, and the sequence of each clone makes it possible to know whether there are several 'species or populations or races or individuals, distinct or not, in the preparation. It should be noted that the invention is applicable, whether the nucleotide sequences of the amplified fragments of the species or populations or races or individuals are already known or not. So for example if we find in a food preparation two sequences unknown in databases, we know that two distinct species or populations or races or individuals are present. It then becomes possible by phylogenetic analysis to determine the zoological group to which these sequence differences belong. The analysis of control samples then makes it possible, in the vast majority of cases, to identify the species, population, race or individual in question, except in the case of a species or population or race or individual new to science. Even in the latter case, the invention makes it possible to be certain that several different species or populations or races or individuals are indeed present.
Exemple 1 : détection et identification d'un mélange d'au moins trois espècesExample 1: detection and identification of a mixture of at least three species
Il existe des amorces qui permettent d'amplifier tous les vertébrés (mammifères, poissons, oiseaux, ...). Ces amorces ont été définis par Kocher (Kocher, T. D., Thomas,There are primers that amplify all vertebrates (mammals, fish, birds, ...). These primers were defined by Kocher (Kocher, T. D., Thomas,
W.K., Meyer, A., Edwards, S.V., Paabo, S., Villablanca, F.X., and Wilson, A.C. 1989.W.K., Meyer, A., Edwards, S.V., Paabo, S., Villablanca, F.X., and Wilson, A.C. 1989.
Dynamics of mitochondrial DNA évolution in animais : amplification and sequencing with conserved primers. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 86 : 6196-6200) et donnent un fragment d'amplification de 360 pb (SEQ ED N°27) du cytochrome b de l'ADN mitochondrial. Ces amorces sont appelées " amorces transvertébrés ". Les séquences des amorces sont les suivantes :Dynamics of mitochondrial DNA evolution in animais: amplification and sequencing with conserved primers. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 86: 6196-6200) and give a fragment amplification of 360 bp (SEQ ED No. 27) of cytochrome b of mitochondrial DNA. These primers are called "transvertebrate primers". The primer sequences are as follows:
5 ' - AAA CTG CAG CCC CTC AGA ATG ATA TTT GTC CTC A- 3 ' (SEQ ID N° 1 )5 '- AAA CTG CAG CCC CTC AGA ATG ATA TTT GTC CTC A- 3' (SEQ ID N ° 1)
5' - AAA AAG CTT CCA TCC AAC ATC TCA GCA TGA TGA AA- 3 ' (SEQ ID N°2)5 '- AAA AAG CTT CCA TCC AAC ATC TCA GCA TGA TGA AA- 3' (SEQ ID N ° 2)
La séquence amplifiée SEQ ED N°27 répond à la formule suivante :The amplified sequence SEQ ED N ° 27 corresponds to the following formula:
TYCCHRCBCC VTCHAAYATY TCHKYHTGAT GRAAYTTYGG HTCHYTHYTD GSMVYNTGCY TNATNMYHCA RMTYHYMACH GGHYTAYTHY TAGCHATRCA CTAYWCMBCN GACRYMDMVMTYCCHRCBCC VTCHAAYATY TCHKYHTGAT GRAAYTTYGG HTCHYTHYTD GSMVYNTGCY TNATNMYHCA RMTYHYMACH GGHYTAYTHY TAGCHATRCA CTAYWCMBCN GACRYMDMVM
YMGCHTTYTC MTCHRTHRYC CAYAYYWSYC GDRAYGTDMA HTAYGGCTGA MTHATYCGVWYMGCHTTYTC MTCHRTHRYC CAYAYYWSYC GDRAYGTDMA HTAYGGCTGA MTHATYCGVW
AYMTNCAYGC HAAYGGHGCH TCHWTVTTYT TYATYTGY T HT YMTDCAY RTHGSVCGMGAYMTNCAYGC HAAYGGHGCH TCHWTVTTYT TYATYTGY T HT YMTDCAY RTHGSVCGMG
GHHTMTAYTA YGGNTCHTWY VYHTWYNHRG ARACMTGAAA YAYHGGVRTH RTMCTHYTVYGHHTMTAYTA YGGNTCHTWY VYHTWYNHRG ARACMTGAAA YAYHGGVRTH RTMCTHYTVY
TYDYARYHAT ARYMACMKCH TTYTYRTRGG HTAYGTHCTM CCVTGRGGMC AAATATCATT dans laquelle Y est C ou T, H est A, C ou T, R est A ou G, V est A, C ou G, K est G ou T, D est A, G ou T, S est C ou G, M est A ou C, N est A, C, G ou T, W est A ou T, B estTYDYARYHAT ARYMACMKCH TTYTYRTRGG HTAYGTHCTM CCVTGRGGMC AAATATCATT in which Y is C or T, H is A, C or T, R is A or G, V is A, C or G, K is G or T, D is A, G or T, S is C or G, M is A or C, N is A, C, G or T, W is A or T, B is
C, G ou T.C, G or T.
Ces amorces sont utilisées lorsque l'on suspecte un mélange entre différents groupes animaux, car cela évite d'effectuer plusieurs amplifications avec des couples d'amorces pouvant amplifier ces différents groupes et donc d'effectuer plusieurs clonages. Ainsi, on peut par exemple détecter un mélange d'espèce dans une viande entre du bœuf, du porc, mouton, poulet, canard, ... Afin de pouvoir mettre au point une méthode de détection et d'identification de mélange d'espèce par clonage, il faut au préalable effectué une extraction d'ADN suivie d'une amplification génique de matières biologiques. - Extraction 1) Extraction d'ADN par la méthode au phénol/chloroforme Cette méthode s'adresse à tous les types d'échantillons susceptibles de contenir de la matière organique, tels que filet, soupe, terrine, pâté, graisse, farine, préparations à base de poissons etc .. .These primers are used when a mixture between different animal groups is suspected, because this avoids carrying out several amplifications with pairs of primers which can amplify these different groups and therefore carrying out several cloning. Thus, one can for example detect a mixture of species in a meat between beef, pork, mutton, chicken, duck, ... In order to be able to develop a method of detection and identification of mixture of species by cloning, a DNA extraction must first be carried out followed by a genetic amplification of biological materials. - Extraction 1) DNA extraction by the phenol / chloroform method This method is intended for all types of samples likely to contain organic matter, such as fillet, soup, terrine, pâté, fat, flour, preparations based on fish, etc.
Cette méthode fait appel à des techniques décrites dans les références HANNI et al., 1990, C.R. Acad. Sci. Paris., 310, 365-370 et HANNI et al., 1995, Nucl. Acids Res., 23, 881- 882, concernant l'extraction d'ADN à partir d'os et de dents. Une quantité d'environ 1 à 2 g d'échantillon de matière organique est incubée pendant deux heures à 37°C dans 400 μl de tampon de lyse de composition suivante :This method uses techniques described in the references HANNI et al., 1990, CR Acad. Sci. Paris., 310, 365-370 and HANNI et al., 1995, Nucl. Acids Res., 23, 881- 882, concerning the extraction of DNA from bones and teeth. An amount of approximately 1 to 2 g of sample of organic material is incubated for two hours at 37 ° C. in 400 μl of lysis buffer of the following composition:
- STE IX (NaCl lOOmM, Tris lOmM à pH 7,4, EDTA (acide éthylènediaminetétraacétique) ImM), - SDS 2%,- STE IX (lOOmM NaCl, Tris lOmM at pH 7.4, EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) ImM), - SDS 2%,
- protéinase K à 0,5mg/ml.- proteinase K at 0.5 mg / ml.
La protéinase K permet de dégrader les protéines et de libérer les acides nucléiques. Le lysat est ensuite extrait deux fois par un volume de phénol/chloroforme (1/1). On centrifuge pendant 15 minutes à 1000 g, la phase organique est éliminée ce qui permet de se débarrasser de la partie protéique du lysat. L'ADN est précipité par 1/10 de volume d'acétate de sodium 2M puis par 2,5 volumes d'isopropanol et centrifugé 30 minutes à 10 000 g. L'ADN est repris dans de l'eau : on obtient ainsi un extrait d'ADN. Le volume d'eau est fonction de la quantité d'ADN récupéré.Proteinase K breaks down proteins and releases nucleic acids. The lysate is then extracted twice with a volume of phenol / chloroform (1/1). Centrifuged for 15 minutes at 1000 g, the organic phase is eliminated, which makes it possible to get rid of the protein part of the lysate. The DNA is precipitated with 1/10 volume of 2M sodium acetate then with 2.5 volumes of isopropanol and centrifuged for 30 minutes at 10,000 g. The DNA is taken up in water: a DNA extract is thus obtained. The volume of water depends on the amount of DNA recovered.
La migration des ADN provenant des divers échantillons donne des traînées caractéristiques d'un ADN dégradé, qui est cependant parfaitement amplifiable.The migration of DNA from the various samples gives streaks characteristic of degraded DNA, which is however perfectly amplifiable.
2) Extraction d'ADN par la méthode de la trousse ou du kit d'extraction2) DNA extraction using the extraction kit or kit method
Cette méthode est réalisée dans les conditions décrites par le fournisseur Qiagen.This method is carried out under the conditions described by the supplier Qiagen.
- Amplification :- Amplification:
La PCR est effectuée avec le couple d'amorces SEQ ED N°2 et SEQ ED N°8 tel que défini ci-dessus. Les amplifications sont réalisées dans un volume total de 50 μl contenant :The PCR is carried out with the pair of primers SEQ ED No. 2 and SEQ ED No. 8 as defined above. The amplifications are carried out in a total volume of 50 μl containing:
200 μg/ml de BSA (Sérum Albumine Bovine),200 μg / ml of BSA (Bovine Albumin Serum),
250 mM de dNTP (désoxynucléotide Triphosphate), 300 ng de chaque amorce,250 mM of dNTP (deoxynucleotide Triphosphate), 300 ng of each primer,
1,5 mM de chlorure de magnésium (MgC12), tampon de PCR 10X (lOOmM Tris-HCl pH 8,3 ; 500 mM KC1),1.5 mM magnesium chloride (MgC12), 10X PCR buffer (100 mM Tris-HCl pH 8.3; 500 mM KC1),
1 unité de Taq Polymérase, qsp 50 μl d'eau distillée stérile, lμl d'extrait d'ADN. Le mélange réactionnel est effectué dans une pièce stérile sous hotte à flux horizontal, pour éviter autant que possible les contaminations. Les PCR sont effectuées sur un appareil PCR Ependorff. Chaque PCR est découpée comme suit :1 unit of Taq Polymerase, qs 50 μl of sterile distilled water, lμl of DNA extract. The reaction mixture is carried out in a sterile room in a horizontal flow hood, to avoid contamination as much as possible. The PCRs are carried out on an Ependorff PCR device. Each PCR is cut as follows:
- 1 cycle initial à une température de 94°C pendant 2 minutes puis, - 40 cycles à une température de 94°C pendant 1 minute, à une température de 55°C à- 1 initial cycle at a temperature of 94 ° C for 2 minutes then, - 40 cycles at a temperature of 94 ° C for 1 minute, at a temperature of 55 ° C at
63 °C pendant 1 minute, à une température de 72°C pendant 2 minutes ; au dernier cycle on effectue une élongation terminale à une température de 72°C pendant 7 minutes.63 ° C for 1 minute, at a temperature of 72 ° C for 2 minutes; in the last cycle, a terminal elongation is carried out at a temperature of 72 ° C. for 7 minutes.
Les produits d'amplification sont analysés par électrophorèse sur gel d'agarose à 2 % sous tension constante de 100 V pendant 30 min, et à l'aide de bromure d'éthidium pour la visualisation des amplifications obtenues.The amplification products are analyzed by electrophoresis on 2% agarose gel under constant voltage of 100 V for 30 min, and using ethidium bromide to visualize the amplifications obtained.
La totalité du produit d'amplification de PCR (produit d'amplification) peut être purifié directement grâce au système " QIAquick PCR purification Kit " de Qiagen selon les conditions annoncées. La totalité du produit de PCR est passée sur une colonne de gel de silice. Les acides nucléiques sont retenus sur la colonne" alors que les autres résidus de la PCR sont élues à la microcentrifugation. Les impuretés sont éliminées et l'ADN est élue par du tampon Tris ou de l'eau. L'ADN ainsi purifié est visualisé et quantifié sur gel d'agarose 2%.The entire PCR amplification product (amplification product) can be purified directly using the "QIAquick PCR purification Kit" system from Qiagen according to the conditions announced. The entire PCR product is passed through a column of silica gel. The nucleic acids are retained on the column "while the other PCR residues are eluted by microcentrifugation. The impurities are eliminated and the DNA is eluted by Tris buffer or water. The DNA thus purified is visualized and quantified on 2% agarose gel.
- Séquence directe du produit d'amplification- Direct sequence of the amplification product
Le séquençage automatique est effectué sur les produits de PCR purifiés. Les amorces utilisées sont celles qui ont servi à amplifier le ou les fragments d'ADN que l'on cherche à caractériser. Le Kit "Perkin -Elmer" est utilisé pour la réaction de PCR, qui est effectuée sur 25 cycles dans les conditions énoncées par le fournisseur. Chaque produit d'amplification obtenu à l'issue de la réaction PCR est précipité à l'éthanol et déposé sur un gel de polyacrylamide. Les séquences obtenues sont alors comparées avec celles des banques ou avec les séquences déjà obtenues.Automatic sequencing is performed on the purified PCR products. The primers used are those which have served to amplify the DNA fragment or fragments which it is sought to characterize. The "Perkin-Elmer" Kit is used for the PCR reaction, which is carried out over 25 cycles under the conditions stated by the supplier. Each amplification product obtained at the end of the PCR reaction is precipitated with ethanol and deposited on a polyacrylamide gel. The sequences obtained are then compared with those of the banks or with the sequences already obtained.
L'extraction et l'amplification de l'ADN contenu dans un échantillon de matière organique contenant un mélange de différentes espèces de vertébrés est effectuée de la manière décrite ci-dessus. On observe à l'issu de la réaction de PCR un produit d'amplification unique (contenant au moins un fragment d'ADN représenté par un fragment de 360 paires de bases), obtenu à l'aide du couple d'amorce (SEQ ID N°l, SEQ ID N°2) permettant d'amplifier tous les vertébrés (voir figure 3, puits 2). Ledit produit d'amplification est donc susceptible de contenir différents fragments d'ADN caractéristiques de différentes espèces de vertébrés. - ClonageThe extraction and amplification of the DNA contained in a sample of organic matter containing a mixture of different vertebrate species is carried out as described above. A unique amplification product (containing at least one DNA fragment represented by a fragment of 360 base pairs), obtained using the primer pair (SEQ ID, is observed at the end of the PCR reaction. N ° 1, SEQ ID N ° 2) allowing to amplify all the vertebrates (see figure 3, well 2). Said amplification product is therefore capable of containing different DNA fragments characteristic of different vertebrate species. - Cloning
Le produit d'amplification est directement clone, avec ou sans purification, grâce au système « TOPO TA cloning kit » d'Invitrogen selon les conditions annoncées, afin d'isoler et d'obtenir de nombreuses copies identiques de l'ensemble des différents fragments d'ADN contenus dans le produit d'amplification. A cet égard, le produit d'amplification est inséré par ligation dans le plasmide « pCR®2.1-TOPO® 3.9 kb » commercialisé par Invitrogen, (Figure 1-1). Chaque fragment d'ADN contenu dans le produit d'amplification va s'insérer dans un plasmide « pCR®2.1-TOPO® » grâce à l'enzyme ADN ligase (Figure 1-2). A chaque fragment d'ADN correspond donc un plasmide. L'ensemble des fragments d'ADN contenus dans le produit d'amplification sont ainsi séparés lors de cette étape.The amplification product is directly cloned, with or without purification, using the “TOPO TA cloning kit” system from Invitrogen according to the conditions announced, in order to isolate and obtain numerous identical copies of all the different fragments of DNA contained in the amplification product. In this regard, the amplification product is ligated into the plasmid "pCR®2.1-TOPO® 3.9 kb" sold by Invitrogen, (Figure 1-1). Each DNA fragment contained in the amplification product will be inserted into a plasmid "pCR®2.1-TOPO®" using the DNA ligase enzyme (Figure 1-2). Each DNA fragment therefore corresponds to a plasmid. All of the DNA fragments contained in the amplification product are thus separated during this step.
Après ligation de chacun des fragments d'ADN dans un plasmide, chaque plasmide est introduit dans une bactérie, par exemple Escherichia coli (E. coli) (Figure 1-4), par un procédé appelé « transformation » qui fait intervenir un choc osmotique et un choc de température ou un choc électrique. Les bactéries E. coli ainsi obtenues sont mises en culture sur gélose afin d'être multipliées, en présence d'un antibiotique (par exemple l'ampicilline).After ligation of each DNA fragment in a plasmid, each plasmid is introduced into a bacterium, for example Escherichia coli (E. coli) (Figure 1-4), by a process called "transformation" which involves an osmotic shock and a temperature shock or an electric shock. The E. coli bacteria thus obtained are cultured on agar in order to be multiplied, in the presence of an antibiotic (for example ampicillin).
La présence de l'antibiotique permet de sélectionner les bactéries E. coli ayant incorporé un plasmide, car les plasmides possèdent naturellement un gène de résistance à un antibiotique.The presence of the antibiotic makes it possible to select the E. coli bacteria which have incorporated a plasmid, since the plasmids naturally have a gene for resistance to an antibiotic.
Ainsi, les bactéries E. coli n'ayant pas incorporé un plasmide ne pourront pas se développer.Thus, E. coli bacteria which have not incorporated a plasmid will not be able to grow.
Pour sélectionner les bactéries E. coli ayant incorporé un plasmide dans lequel s'est ligué un fragment d'ADN, on utilise un système visuel. En effet, dans le milieu gélose ont été introduits deux réactifs (EPTG et X-Gal) qui, en contact avec l'enzyme β-galactosidase, vont produire une coloration bleue. Les colonies de bactéries bleues obtenues sont celles qui synthétisent de la β-galactosidase, et qui contiennent un plasmide dans lequel ne s'est pas ligué un fragment d'ADN. Les colonies de bactéries blanches obtenues sont celles qui ne synthétisent pas de la β-galactosidase, et qui contiennent un plasmide dans lequel s'est ligué un fragment d'ADN. Ceci est lié au fait que le fragment d'ADN s'insert dans le plasmide au milieu d'un gène codant pour l'enzyme β-galactosidase dont il bloque la synthèse.To select the E. coli bacteria which have incorporated a plasmid into which a DNA fragment has ligated, a visual system is used. Indeed, in the agar medium were introduced two reagents (EPTG and X-Gal) which, in contact with the enzyme β-galactosidase, will produce a blue coloring. The colonies of blue bacteria obtained are those which synthesize β-galactosidase, and which contain a plasmid in which a DNA fragment has not ligated. The colonies of white bacteria obtained are those which do not synthesize β-galactosidase, and which contain a plasmid in which a DNA fragment has ligated. This is linked to the fact that the DNA fragment is inserted into the plasmid in the middle of a gene coding for the β-galactosidase enzyme, the synthesis of which it blocks.
Chaque colonie bactérienne blanche obtenue contient un seul fragment ou une seule séquence d'ADN amplifié(e), ledit fragment ou ladite séquence d'ADN correspondant à une seule et même espèce de gadiformes. Les ADN plasmidiques contenant les fragments d'ADN doivent ensuite être récupérés, c'est-à-dire séparés des ADN bactériens pour être séquences. Dans cet exemple, nous cherchons à détecter au moins 3 espèces de vertébrés. Selon un mode de réalisation avantageux du procédé de l'invention, on récupère environ une vingtaine d'ADN plasmidique (symbolisés respectivement par les lettres A, B ,C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, et T sur la figure 1) provenant de 20 colonies bactériennes blanches indépendantes sélectionnées au hasard. Les 20 ADN plasmidiques (symbolisés par les lettres A à T sur la figure 2) ainsi récupérés sont ensuite séquences avec les amorces fournies dans le kit Invitrogen. Les séquences obtenues sont analysées de manière à identifier si l'on a des profils différents ou non. Les résultats obtenus (figure 2) indiquent que l'échantillon de matière organique comporte un mélange de quatre espèces, en l'occurrence Bos taurus (le bœuf : fragments A, B, C, E, J et T), Ovis aries (le mouton : fragments D, I, K, O, P et S), Sus scrofa (le porc : fragments L, M et R) et Gallus gallus (le poulet : fragments F, G, H, N, N et Q).Each white bacterial colony obtained contains a single fragment or a single amplified DNA sequence, said fragment or said DNA sequence corresponding to one and the same species of gadiformes. The plasmid DNAs containing the DNA fragments must then be recovered, that is to say separated from the bacterial DNAs to be sequenced. In this example, we seek to detect at least 3 species of vertebrates. According to an advantageous embodiment of the method of the invention, about twenty plasmid DNA are recovered (symbolized respectively by the letters A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, and T in Figure 1) from 20 independent white bacterial colonies randomly selected. The plasmid DNAs (symbolized by the letters A to T in FIG. 2) thus recovered are then sequenced with the primers provided in the Invitrogen kit. The sequences obtained are analyzed in order to identify whether we have different profiles or not. The results obtained (Figure 2) indicate that the sample of organic matter comprises a mixture of four species, in this case Bos taurus (the beef: fragments A, B, C, E, J and T), Ovis aries (the sheep: fragments D, I, K, O, P and S), Sus scrofa (pig: fragments L, M and R) and Gallus gallus (chicken: fragments F, G, H, N, N and Q).
Exemple 2 : détection et identification d'un mélange d'espèces : les gadiformesExample 2: detection and identification of a mixture of species: gadiformes
Certaines préparations alimentaires peuvent être préparées à partir de plusieurs espèces de poissons (plats cuisinés, soupe, pâtés, terrine, ...). "Ce mélange peut être spécifié par le fabricant, mais peut aussi être une adultération. En effet, il peut arriver que ce mélange soit en faveur d'une espèce de poisson de valeur économique moindre par rapport à une autre espèce qui aurait dû se trouver de manière unique dans la préparation (exemple : brandade de morue préparée avec un peu de morue (Gadus morhua) et beaucoup de morue du Pacifique (Gadus macrocephalus) moins chère.Certain food preparations can be prepared from several species of fish (ready meals, soup, pâtés, terrine, ...). "This mixture may be specified by the manufacturer, but may also be adulteration. Indeed, it may happen that this mixture is in favor of a species of fish of less economic value compared to another species which should have been found uniquely in the preparation (example: cod brandade prepared with a little cod (Gadus morhua) and a lot of cheaper Pacific cod (Gadus macrocephalus).
Lorsque l'on ne sait pas si l'échantillon contient plusieurs espèces de gadiformes on utilise les couples d'amorces qui permettent de tous les amplifier.When it is not known whether the sample contains several species of gadiforms, the pairs of primers are used which make it possible to amplify them all.
Le couple d'amorces SEQ ED N°3 et SEQ ED N°4 donne le fragment SEQ ED N°5 de 442 pb. SEQ ED N°3 répond à la formule suivante :The pair of primers SEQ ED N ° 3 and SEQ ED N ° 4 gives the fragment SEQ ED N ° 5 of 442 bp. SEQ ED N ° 3 answers the following formula:
AYC ARC AYY TRT TYT GRT TCT dans laquelle Y est C ou T, R est A ou G.AYC ARC AYY TRT TYT GRT TCT where Y is C or T, R is A or G.
SEQ ED N°4 répond à la formule suivante :SEQ ED N ° 4 responds to the following formula:
TAY GTW GTN GCN CAY TTY CA dans laquelle Y est C ou T, W est A ou T, N est A, C, G ou T. SEQ ED N°5 répond à la formule suivante :TAY GTW GTN GCN CAY TTY CA in which Y is C or T, W is A or T, N is A, C, G or T. SEQ ED N ° 5 has the following formula:
AYCARCAYYT RTTCTGATTC TKCGGNCAYC CYGAAGTHTA YATHCTNATY YTMCCHGGMT TCGGRATAAT YTCYCAYATY GTAGCVTAYT AYTCAGGNAA RMAAGARCCN TTYGGRYAYA TRGGHATRGT NTGAGCYATR ATRGCYATYG GMCTYCTYGG YTTTATYGTV TGRGCYCAYC ACATRTTYAC AGTBGGRATR GAYGTDGAYA CMCGWGCHTA CTTYACATCY GCAACBATAAAYCARCAYYT RTTCTGATTC TKCGGNCAYC CYGAAGTHTA YATHCTNATY YTMCCHGGMT TCGGRATAAT YTCYCAYATY GTAGCVTAYT AYTCAGGNAA RMAAGARCCN TTYGGRYAYA TRGGHATRGT NTGAGCYATGGTGGTGY ACATRTTYAC AGTBGGRATR GAYGTDGAYA CMCGWGCHTA CTTYACATCY GCAACBATAA
TYATYGCYAT YCCRACAGGY GTWAAAGTYT TYAGYTGAYT AGCAACYYTV CAYGGRGGCTTYATYGCYAT YCCRACAGGY GTWAAAGTYT TYAGYTGAYT AGCAACYYTV CAYGGRGGCT
CARTTAARTG RGAVACHCCB MTMCTBTGRG CCCTDGGYTT YATYTTYCTM TTYACMGTHGCARTTAARTG RGAVACHCCB MTMCTBTGRG CCCTDGGYTT YATYTTYCTM TTYACMGTHG
GVGGMYT AC AGGNATYRTH YTRGCYAAYT CYTCYCTAGA YATYGTDCTY CAYGAYACRT AYTAMGTAGT MGCYCAYTTY CAGVGGMYT AC AGGNATYRTH YTRGCYAAYT CYTCYCTAGA YATYGTDCTY CAYGAYACRT AYTAMGTAGT MGCYCAYTTY CA
dans laquelle Y est C ou T, R est A ou G, K est G ou T, N est A, C, G ou T, H est A, C ou T, M est A ou C, V est A, C ou G, B est C, G ou T, D est A, G ou T, W est A ou T.where Y is C or T, R is A or G, K is G or T, N is A, C, G or T, H is A, C or T, M is A or C, V is A, C or G, B is C, G or T, D is A, G or T, W is A or T.
Le couple d'amorces SEQ ED N°6 et SEQED N°4 donne le fragment SEQ ED N°7 de 328 pb.The pair of primers SEQ ED No. 6 and SEQED No. 4 gives the fragment SEQ ED No. 7 of 328 bp.
SEQ ED N°6 répond à la formule suivante :SEQ ED N ° 6 responds to the following formula:
GGN YAY ATR GGN ATR GTN TGA GC dans laquelle N est A, C, G ou T, Y est C ou T, R est A ou G.GGN YAY ATR GGN ATR GTN TGA GC in which N is A, C, G or T, Y is C or T, R is A or G.
SEQ ED N°7 répond à la formule suivante :SEQ ED N ° 7 responds to the following formula:
GGRYAYATRG GHATRGTNTG AGCYATRATR GCYATYGGMC TYCTYGGYTT TATYGTVTGRGGRYAYATRG GHATRGTNTG AGCYATRATR GCYATYGGMC TYCTYGGYTT TATYGTVTGR
GCYCAYCACA TRTTYACAGT BGGRATRGAY GTDGAYACMC G GCHTACTT YACATCYGCAGCYCAYCACA TRTTYACAGT BGGRATRGAY GTDGAYACMC G GCHTACTT YACATCYGCA
ACBATAATYA TYGCYATYCC RACAGGYGT AAAGTYTTYA GYTGAYTAGC ACYYTVCAYGACBATAATYA TYGCYATYCC RACAGGYGT AAAGTYTTYA GYTGAYTAGC ACYYTVCAYG
GRGGCTCART TAARTGRGAV ACHCCBMTMC TBTGRGCCCT DGGYTTYATY TTYCTMTTYA CMGTHGGVGG MYT ACAGGN ATYRTHYTRG CYAAYTCYTC YCTAGAYATY GTDCTYCAYGGRGGCTCART TAARTGRGAV ACHCCBMTMC TBTGRGCCCT DGGYTTYATY TTYCTMTTYA CMGTHGGVGG MYT ACAGGN ATYRTHYTRG CYAAYTCYTC YCTAGAYATY GTDCTYCAYG
AYACRTAYTA MGTAGTMGCY CAYTTYCAAYACRTAYTA MGTAGTMGCY CAYTTYCA
dans laquelle R est A ou G, Y est C ou T, K est G ou T, N est A, C, G ou T, H est A, C ou T,where R is A or G, Y is C or T, K is G or T, N is A, C, G or T, H is A, C or T,
M est A ou C, V est A, C ou G, B est C, G ou T, D est A, G ou T, W est A ou T.M is A or C, V is A, C or G, B is C, G or T, D is A, G or T, W is A or T.
Lorsque l'on souhaite détecter un mélange de gadidés on peut utiliser les amorces précédentes qui permettent d'identifier tous les gadiformes, mais aussi les amorces permettant d'amplifier tous les gadidés.When it is desired to detect a mixture of gadidae, it is possible to use the preceding primers which make it possible to identify all the gadiformes, but also the primers making it possible to amplify all the gadidae.
Le coupe d'amorces SEQ ED N°8 et SEQ ED N°9 donne le fragment SEQ ED N°10 de 386 pb.The cut of primers SEQ ED N ° 8 and SEQ ED N ° 9 gives the fragment SEQ ED N ° 10 of 386 bp.
SEQ ED N°8 répond à la formule suivante :SEQ ED N ° 8 answers the following formula:
ACC AAC ACT TAT TCT GAT TCT SEQ ED N°9 répond à la formule suivante :ACC AAC ACT TAT TCT GAT TCT SEQ ED N ° 9 has the following formula:
GGC TTA ACA GGA ATT GTA CTA GCT SEQ ED N°10 répond à la formule suivante :GGC TTA ACA GGA ATT GTA CTA GCT SEQ ED N ° 10 answers the following formula:
AYCARCAYYT RTTCTGATTC TKCGGNCAYC CYGAAGTHTA YATHCTNATY YTMCCHGGMTAYCARCAYYT RTTCTGATTC TKCGGNCAYC CYGAAGTHTA YATHCTNATY YTMCCHGGMT
TCGGRATAAT YTCYCAYATY GTAGCVTAYT AYTCAGGNAA RMAAGARCCN TTYGGRYAYATCGGRATAAT YTCYCAYATY GTAGCVTAYT AYTCAGGNAA RMAAGARCCN TTYGGRYAYA
TRGGHATRGT NTGAGCYATR ATRGCYATYG GMCTYCTYGG YTTTATYGTV TGRGCYCAYC ACATRTTYAC AGTBGGRATR GAYGTDGAYA CMCGWGCHTA CTTYACATCY GCAACBATAATRGGHATRGT NTGAGCYATR ATRGCYATYG GMCTYCTYGG YTTTATYGTV TGRGCYCAYC ACATRTTYAC AGTBGGRATR GAYGTDGAYA CMCGWGCHTA CTTYACATCY GCAACBATAA
TYATYGCYAT YCCRACAGGY GTWAAAGTYT TYAGYTGAYT AGCAACYYTV CAYGGRGGCTTYATYGCYAT YCCRACAGGY GTWAAAGTYT TYAGYTGAYT AGCAACYYTV CAYGGRGGCT
CARTTAARTG RGAVACHCCB MTMCTBTGRG CCCTDGGYTT YATYTTYCTM TTYACMGTHGCARTTAARTG RGAVACHCCB MTMCTBTGRG CCCTDGGYTT YATYTTYCTM TTYACMGTHG
GVGGMYTWAC AGGNATYRTH YTRGCYGVGGMYTWAC AGGNATYRTH YTRGCY
dans laquelle Y est C ou T, R est A ou G, K est G ou T, N est A, C, G ou T, H est A, C ou T, M est A ou C, V est A, C ou G, B est C, G ou T, D est A, G ou T, W est A ou T.where Y is C or T, R is A or G, K is G or T, N is A, C, G or T, H is A, C or T, M is A or C, V is A, C or G, B is C, G or T, D is A, G or T, W is A or T.
Le couple d'amorces SEQ JD N°l 1 et SEQ ED N°9 donne le fragment SEQ ED N°12 de 237 pb. - SEQ ED N°l 1 répond à la formule suivante :The pair of primers SEQ JD No. 11 and SEQ ED No. 9 gives the fragment SEQ ED No. 12 of 237 bp. - SEQ ED N ° l 1 corresponds to the following formula:
GGC CTC CTT GGC TTTATTGTAGGC CTC CTT GGC TTTATTGTA
SEQ ED N°12 répond à la formule suivante :SEQ ED N ° 12 responds to the following formula:
GGMCTYCTYG GYTTTATYGT VTGRGCYCAY CACATRTTYA CAGTBGGRAT RGAYGTDGAY ACMCGWGCHT ACTTYACATC YGCAACBATA ATYATYGCYA TYCCRACAGG YGTWAAAGTYGGMCTYCTYG GYTTTATYGT VTGRGCYCAY CACATRTTYA CAGTBGGRAT RGAYGTDGAY ACMCGWGCHT ACTTYACATC YGCAACBATA ATYATYGCYA TYCCRACAGG YGTWAAAGTY
TTYAGYTGAY TAGCAACYYT VCAYGGRGGC TCARTTAART GRGAVACHCC BMTMCTBTGRTTYAGYTGAY TAGCAACYYT VCAYGGRGGC TCARTTAART GRGAVACHCC BMTMCTBTGR
GCCCTDGGYT TYATYTTYCT MTTYACMGTH GGVGGMYTWA CAGGNATYRT HYTRGCYGCCCTDGGYT TYATYTTYCT MTTYACMGTH GGVGGMYTWA CAGGNATYRT HYTRGCY
dans laquelle Y est C ou T, R est A ou G, K est G ou T, N est A, C, G ou T, H est A, C ou T, M est A ou C, V est A, C ou G, B est C, G ou T, D est A, G ou T, W est A ou T.where Y is C or T, R is A or G, K is G or T, N is A, C, G or T, H is A, C or T, M is A or C, V is A, C or G, B is C, G or T, D is A, G or T, W is A or T.
Lorsque l'on souhaite détecter un mélange de merluccidés, on peut utiliser les amorces précédentes qui permettent d'identifier tous les gadiformes, mais aussi les amorces permettant d'amplifier tous les merluccidés. Le couple d' amorces SEQED N° 13 et SEQ ED N° 14 donne le fragment SEQ ED N° 15 deWhen it is desired to detect a mixture of merluccidae, one can use the preceding primers which make it possible to identify all the gadiformes, but also the primers making it possible to amplify all the merluccidae. The pair of primers SEQED N ° 13 and SEQ ED N ° 14 gives the fragment SEQ ED N ° 15 of
318 pb.318 bp.
SEQ ED N°13 répond à la formule suivante :SEQ ED N ° 13 responds to the following formula:
TAA TYT CYC AYA TYG TAG CC dans laquelle Y est C ou T. SEQ ED N° 14 répond à la formule suivante :TAA TYT CYC AYA TYG TAG CC in which Y is C or T. SEQ ED N ° 14 corresponds to the following formula:
ACT TAC AGG NAT YRT HCT RG dans laquelle N est A, C, G ou T, Y est C ou T, R est A ou G, H est A, C ou T. SEQ ED N°15 répond à la formule suivante :ACT TAC AGG NAT YRT HCT RG in which N is A, C, G or T, Y is C or T, R is A or G, H is A, C or T. SEQ ED N ° 15 answers the following formula:
TAATYTCYCA YATYGTAGCV TAYTAYTCAG GNAARMAAGÀ RCCNTTYGGR YAYATRGGHATAATYTCYCA YATYGTAGCV TAYTAYTCAG GNAARMAAGÀ RCCNTTYGGR YAYATRGGHA
TRGTNTGAGC YATRATRGCY ATYGGMCTYC TYGGYTTTAT YGTVTGRGCY CAYCACATRTTRGTNTGAGC YATRATRGCY ATYGGMCTYC TYGGYTTTAT YGTVTGRGCY CAYCACATRT
TYACAGTBGG RATRGAYGTD GAYACMCGWG CHTACTTYAC ATCYGCAACB ATAATYATYG CYATYCCRAC AGGYGTWAAA GTYTTYAGYT GAYTAGCAAC YYTVCAYGGR GGCTCARTTATYACAGTBGG RATRGAYGTD GAYACMCGWG CHTACTTYAC ATCYGCAACB ATAATYATYG CYATYCCRAC AGGYGTWAAA GTYTTYAGYT GAYTAGCAAC YYTVCAYGGR GGCTCARTTA
ARTGRGAVAC HCCBMTMCTB TGRGCCCTDG GYTTYATYTT YCTMTTYACM GTHGGVGGMYARTGRGAVAC HCCBMTMCTB TGRGCCCTDG GYTTYATYTT YCTMTTYACM GTHGGVGGMY
TWACAGGNAT YRTHYTRGTWACAGGNAT YRTHYTRG
dans laquelle Y est C ou T, R est A ou G, K est G ou T, N est A, C, G ou T, H est A, C ou T, M est A ou C, V est A, C ou G, B est C, G ou T, D est A, G ou T, W est A ou T.where Y is C or T, R is A or G, K is G or T, N is A, C, G or T, H is A, C or T, M is A or C, V is A, C or G, B is C, G or T, D is A, G or T, W is A or T.
Le couple d'amorces SEQ ED N°16 et SEQ ED N°14 donne le fragment SEQ ED N°17 de 189 pb.The pair of primers SEQ ED N ° 16 and SEQ ED N ° 14 gives the fragment SEQ ED N ° 17 of 189 bp.
SEQ ED N°16 répond à la formule suivante :SEQ ED N ° 16 answers the following formula:
GRA TRG AYG TDG AYA CMC GT dans laquelle R est A ou G, Y est C ou T, D est A, G ou T, M est A ou C. SEQ ED N°17 répond à la formule suivante :GRA TRG AYG TDG AYA CMC GT in which R is A or G, Y is C or T, D is A, G or T, M is A or C. SEQ ED N ° 17 corresponds to the following formula:
GRATRGAYGT DGAYACMCGW GCHTACTTYA CATCYGCAAC BATAATYATY GCYATYCCRAGRATRGAYGT DGAYACMCGW GCHTACTTYA CATCYGCAAC BATAATYATY GCYATYCCRA
CAGGYGTWAA AGTYTTYAGY TGAYTAGCAA CYYTVCAYGG RGGCTCARTT AARTGRGAVACAGGYGTWAA AGTYTTYAGY TGAYTAGCAA CYYTVCAYGG RGGCTCARTT AARTGRGAVA
CHCCBMTMCT BTGRGCCCTD GGYTTYATYT TYCTMTTYAC MGTHGGVGGM YTWACAGGNA TYRTHYTRGCHCCBMTMCT BTGRGCCCTD GGYTTYATYT TYCTMTTYAC MGTHGGVGGM YTWACAGGNA TYRTHYTRG
dans laquelle R est A ou G, Y est C ou T, D est A, G ou T, M est A ou C, W est A ou T, B est C, G ou T, V est A, C ou G, H est A, C ou T, N est A, C, G ou T.where R is A or G, Y is C or T, D is A, G or T, M is A or C, W is A or T, B is C, G or T, V is A, C or G, H is A, C or T, N is A, C, G or T.
À partir de ce système, voici plusieurs exemples de types de mélanges d'espèces pouvant être identifiés.From this system, here are several examples of types of mixtures of species that can be identified.
Le premier est un mélange entre gadiformes par exemple du colin d'Alaska (Theragra chalcogramma) qui est un gadidé et du merlu Argentin (Merluccius hubbsi) qui est un merluccidé. Le couple d'amorce (SEQ ED N°6 et SEQ ED N°4) qui permet d'amplifier tous les gadiformes et donnant un fragment (SEQ JD N°7) de 328 pb est utilisé. On observe deux profils de séquences sur les dix clones analysés. Ces deux profils lorsqu'ils sont comparés à des séquences de références regroupées dans une banque de séquences (Genebank par exemple), correspondent à une espèce de gadidés : le colin d'Alaska (Theragra chalcogramma) et une espèce de merluccidés : le merlu Argentin (Merluccius hubbsi) Le deuxième est un mélange entre gadidés par exemple de la morue commune (Gadus morhua) et la lingue (Molva molva). Le couple d'amorce (SEQ ED N°l 1 et SEQ ED N°9) qui permet d'amplifier tous les gadidés et donnant un fragment (SEQ ED N° 12) de 237 pb est utilisé. Ce fragment est clone puis séquence. On observe deux profils de séquences sur les dix clones analysés. Ces deux profils lorsqu'ils sont comparés à des séquences de références regroupées dans une banque de séquences (Genebank par exemple), correspondent à deux espèces de gadidés : la morue (Gadus morhua) et la lingue (Molva molva). Le troisième type de mélange est un mélange entre merluccidés comme par exemple le merlu du Cap (Merluccius capensis) et le merlu commun (Merluccius merluccius). Le couple d'amorce (SEQ ED N° 16 et SEQ ED N°14) qui permet d'amplifier tous les merluccidés et donnant un fragment (SEQ ED N°17) de 189 pb est utilisé. Ce fragment est clone puis séquence. On observe deux profils de séquences sur les dix clones analysés. Ces deux profils lorsqu'ils sont comparés à des séquences de références regroupées dans une banque de séquences (Genebank par exemple), correspondent à deux espèces de merluccidés : le merlu du Cap (Merluccius capensis) et le merlu commun (Merluccius merluccius).The first is a mixture of gadiformes, for example, bobwhite quail (Theragra chalcogramma) which is a gadidae and Argentine hake (Merluccius hubbsi) which is a hake. The primer couple (SEQ ED N ° 6 and SEQ ED N ° 4) which makes it possible to amplify all the gadiformes and giving a fragment (SEQ JD N ° 7) of 328 bp is used. Two sequence profiles are observed on the ten clones analyzed. These two profiles when compared to reference sequences grouped in a sequence bank (Genebank for example), correspond to a species of gadidae: the bobwhite quail (Theragra chalcogramma) and a species of hake: the Argentine hake (Merluccius hubbsi) The second is a mixture between gadidae, for example common cod (Gadus morhua) and ling (Molva molva). The primer pair (SEQ ED No. 11 and SEQ ED No. 9) which makes it possible to amplify all the gadidae and giving a fragment (SEQ ED No. 12) of 237 bp is used. This fragment is cloned and then sequenced. Two sequence profiles are observed on the ten clones analyzed. These two profiles when compared to reference sequences grouped in a sequence bank (Genebank for example), correspond to two species of gadidae: cod (Gadus morhua) and ling (Molva molva). The third type of mixture is a mixture between merluccidae such as for example Cape hake (Merluccius capensis) and European hake (Merluccius merluccius). The primer couple (SEQ ED N ° 16 and SEQ ED N ° 14) which makes it possible to amplify all the merluccidae and giving a fragment (SEQ ED N ° 17) of 189 bp is used. This fragment is cloned and then sequenced. Two sequence profiles are observed on the ten clones analyzed. These two profiles when compared to reference sequences grouped in a sequence bank (Genebank for example), correspond to two species of hake: Cape hake (Merluccius capensis) and common hake (Merluccius merluccius).
Exemple 3 : détection et identification d'un mélange d'espèces : les ansériformes Pour ce qui est des ansériformes, il peut exister différentes formes de mélange. La première concerne les produits comme le foie gras où l'oie peut être remplacé en grande partie par du canard de valeur commerciale moins grande et le foie gras de canard peut quant à lui aussi être substitué par du poulet dans des proportions variées. Ces mélanges d'espèces dans les foie gras concernent surtout les blocs de foie gras qui sont des foies reconstitués à partir de plusieurs foies et non pas les foies gras entiers qui eux sont issus d'un seul individu. Les autres types de mélanges concernent les plats cuisinés, préparés à partir de différentes espèces.Example 3: detection and identification of a mixture of species: anseriforms With regard to anseriforms, there may be different forms of mixture. The first concerns products such as foie gras where the goose can be largely replaced by duck of less commercial value and the duck foie gras can also be substituted by chicken in various proportions. These mixtures of species in foie gras mainly concern the blocks of foie gras which are livers reconstituted from several livers and not the whole fatty livers which them come from a single individual. The other types of mixes concern ready meals, prepared from different species.
La détection de mélanges d'espèces d' ansériformes est effectuée par le procédé de clonage du fragment obtenu par le couple d'amorce défini dans le brevet pour détecter les ansériformes. Ce couple d'amorce (SEQ ED N°18 et SEQ ED N°19) dorme un fragment (SEQThe detection of mixtures of anseriform species is carried out by the process of cloning the fragment obtained by the primer couple defined in the patent for detecting anserforms. This primer pair (SEQ ED N ° 18 and SEQ ED N ° 19) sleeps a fragment (SEQ
ED N°20) de 203 pb. Toutes les espèces d' ansériformes pourront alors être détectées dans n'importe quel mélange.ED N ° 20) of 203 bp. All species of anseriformes can then be detected in any mixture.
SEQ ED N° 18 répond à la formule suivante :SEQ ED N ° 18 responds to the following formula:
ACT AGC TTC AGG CCC ATA CG SEQ ED N° 19 répond à la formule suivante :ACT AGC TTC AGG CCC ATA CG SEQ ED N ° 19 has the following formula:
AAA AAT AAA AGG AAC CAG AG SEQ ED N°20 répond à la formule suivante :AAA AAT AAA AGG AAC CAG AG SEQ ED N ° 20 has the following formula:
ACYAGCTTCA GGCCCATACG TTCCCCCTAA ACCCCTCGCC CTCCTCACAT TTTTGCGCCT CTGGTTCCTC GGTCAGGGCC ATCMATTGGG TTCACTCACC YCYMYTYGCC YTTCAAAGTG GCATCTGTGG ANKACBTYCA CCWYYYCRRT GCGTWATCGC GGCATBYTYM ASYWTTTWSM CGCCTYTGGT TCYMYTTHTY TYTACYAGCTTCA GGCCCATACG TTCCCCCTAA ACCCCTCGCC CTCCTCACAT TTTTGCGCCT CTGGTTCCTC GGTCAGGGCC ATCMATTGGG TTCACTCACC YCYMYTYGCC YTTCAAAGTG GCATCTGTGG ANKACBTYCA CCWYYYCRRT GCGTWATCGC GGCATBYTYM ASYWTTTWSM CGCCTYTGGT TCYMYTTHTY TYT
dans laquelle Y est C ou T, M est A ou C, N est A, C, G ou T, K est G ou T, B est C, G ou T, W est A ou T, R est A ou G, S est C ou G.where Y is C or T, M is A or C, N is A, C, G or T, K is G or T, B is C, G or T, W is A or T, R is A or G, S is C or G.
Exemple 4 : détection et identification d'un mélange d'espèces : les saumonsExample 4: detection and identification of a mixture of species: salmon
Il existe une fraude entre la seule espèce de saumons de l'Atlantique Salmo salar et les cinq espèces de saumons du Pacifique du genre Oncorhynchus. En Europe, deux espèces sont élevées industriellement, le saumon atlantique (Salmo salar) et de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss). Ces espèces sont généralement fumées or une fois fumée, il est très difficile de faire la distinction entre ces deux espèces aussi bien d'un point de vue visuel que tactile sur leur texture. Or ces deux espèces ne sont pas commercialisées au même prix puisque le saumon est bien plus cher que la truite. Il existe donc une fraude pour ce produit, lorsque le saumon n'est pas vendu sous forme de filet mais dans un autre conditionnement, surtout en période de fête.There is fraud between the only species of Atlantic salmon Salmo salar and the five species of Pacific salmon of the genus Oncorhynchus. In Europe, two species are raised industrially, Atlantic salmon (Salmo salar) and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). These species are generally smoked or once smoked, it is very difficult to distinguish between these two species both from a visual and tactile point of view on their texture. These two species are not sold at the same price since salmon is much more expensive than trout. There is therefore fraud for this product, when the salmon is not sold in the form of a fillet but in another packaging, especially during the holiday season.
Plusieurs couples d'amorces ont été définis afin d'amplifier tous les salmonidés. Deux marqueurs moléculaires ont été choisis.Several pairs of primers have been defined in order to amplify all the salmonids. Two molecular markers were chosen.
Pour la région de contrôle de la réplication de l'ADNmt, le couple d'amorce : SEQ ED N°21 répondant à la formule suivante :For the mtDNA replication control region, the primer couple: SEQ ED N ° 21 corresponding to the following formula:
GCC GAA TGT AAA GCA TCT GG SEQ ED N°22 répondant à la formule suivante :GCC GAA TGT AAA GCA TCT GG SEQ ED N ° 22 corresponding to the following formula:
ACC TTA TGC ACT TGA TAT CC donne un fragment de 245 pb (SEQ ED N°23) SEQ ED N°23 répond à la formule suivante :ACC TTA TGC ACT TGA TAT CC gives a 245 bp fragment (SEQ ED N ° 23) SEQ ED N ° 23 corresponds to the following formula:
GCCBWWHDWR WRCAYSTKB BBMWTRVWKH MRATCWYRWT GCSCGTTRMT CRCVRMRYCKGCCBWWHDWR WRCAYSTKB BBMWTRVWKH MRATCWYRWT GCSCGTTRMT CRCVRMRYCK
DBCRBYYTHT TRWVYRCHYM BGGKWSYYYT YHWTKYWTYY TTWYCKYHYR GSKKGYMYDYDBCRBYYTHT TRWVYRCHYM BGGKWSYYYT YHWTKYWTYY TTWYCKYHYR GSKKGYMYDY
MCMRRTRSMA BYDMRRRRSK CYVRMRMBSK MRVMCYVKAY STYGMATTCC AGAGARYMYMMCMRRTRSMA BYDMRRRRSK CYVRMRMBSK MRVMCYVKAY STYGMATTCC AGAGARYMYM
TGYVTYWKVK YSMWRYSHYA THCTMTHADK DATYRCWYMH TKRGAYRKYH RARYATAHRG KBRATTGYVTYWKVK YSMWRYSHYA THCTMTHADK DATYRCWYMH TKRGAYRKYH RARYATAHRG KBRAT
dans laquelle B est C, G ou T, W est A ou T, H est A, C ou T, D est A, G ou T, R est A ou G, V est A, C ou G, Y est C ou T, S est C ou G, K est G ou T, M est A ou C. Pour le cytochrome b de l'ADNmt, le couple d'amorce : SEQ ED N°24 répondant à la formule suivante :where B is C, G or T, W is A or T, H is A, C or T, D is A, G or T, R is A or G, V is A, C or G, Y is C or T, S is C or G, K is G or T, M is A or C. For the cytochrome b of the mtDNA, the pair of primers: SEQ ED N ° 24 corresponding to the following formula:
ACC GGG TCT AAT AAC CCA GC SEQ ED N°25 répondant à la formule suivante : ATG ATA ATG AAT GGG TGT TC donne un fragment de 442 pb (SEQ JD N°26) la SEQ ED N°26 répond à la formule suivante :ACC GGG TCT AAT AAC CCA GC SEQ ED N ° 25 corresponding to the following formula: ATG ATA ATG AAT GGG TGT TC gives a fragment of 442 bp (SEQ JD N ° 26) SEQ ED N ° 26 corresponds to the following formula:
WCVGGVTCHA AYAACCCMVY AGGHATYWMM TCMSAYKYHG AYAAAATYHC MTTYCACCCHWCVGGVTCHA AYAACCCMVY AGGHATYWMM TCMSAYKYHG AYAAAATYHC MTTYCACCCH
TACTWYWCMW WYAARGACVY YYTNGGMTTN VYHSYYWTMC THMYYKBHMT RAYAYYMYTA RYHCTRTTCK CMCCMRACCT CCTMGGVGAC CCRGAHAAYT WYACVCYWGC MAAYCCMYTMTACTWYWCMW WYAARGACVY YYTNGGMTTN VYHSYYWTMC THMYYKBHMT RAYAYYMYTA RYHCTRTTCK CMCCMRACCT CCTMGGVGAC CCRGAHAAYT WYACVCYWGC MAAYCCMYTM
RWHACHCCHC CHCAWATCAA RCCHGARTGA TAYTTYYTAT TYGCMTAYRC MATYYTHCGMRWHACHCCHC CHCAWATCAA RCCHGARTGA TAYTTYYTAT TYGCMTAYRC MATYYTHCGM
TCMRTYCYAA YAAACTWGGM GGHGTMCTHG CCCTMKYMBY MTCNRTCCTV RTYCTHDYHVTCMRTYCYAA YAAACTWGGM GGHGTMCTHG CCCTMKYMBY MTCNRTCCTV RTYCTHDYHV
TMRTYCCYHT MCTMCAYAHM TCYAARCAAC RMRS MTRAY MTTYCGMCCM CTMWSCCAAWTMRTYCCYHT MCTMCAYAHM TCYAARCAAC RMRS MTRAY MTTYCGMCCM CTMWSCCAAW
BMYTWTWYTG RVYYCTRGYM GCVRACMTHC TNAYHCTHAC MTGAATYGGR RGVM ACCHG TVRRMYACCC HTWYAYYAYC ATYGGBMYTWTWYTG RVYYCTRGYM GCVRACMTHC TNAYHCTHAC MTGAATYGGR RGVM ACCHG TVRRMYACCC HTWYAYYAYC ATYGG
dans laquelle W est A ou T, V est A, C ou G, H est A, «C ou T, Y est C ou T, M est A ou C, S est C ou G, K est G ou T, R est A ou G, N est A, C, G ou T, D est A, G ou T, B est C, G ou T.where W is A or T, V is A, C or G, H is A, " C or T, Y is C or T, M is A or C, S is C or G, K is G or T, R is A or G, N is A, C, G or T, D is A, G or T, B is C, G or T.
Le couple d'amorces défini à partir de la région de contrôle est choisi préférentiellement car le fragment étant de plus petite taille, il a plus de chance de l'obtenir pour des aliments dégradés.The pair of primers defined from the control region is preferentially chosen because the fragment being smaller, it is more likely to obtain it for degraded foods.
Exemple 5 : détection et identification d'un mélange d'individus Ce type de détection peut aussi s'appliquer à une seule espèce qui est composée de plusieurs individus. C'est le cas de l'espèce humaine où l'on a pu démontrer que la région de contrôle de son ADNmt permettait de faire la distinction entre les individus selon la lignée maternelle. Cette observation est très largement utilisée dans les laboratoires qui réalisent des empreintes génétiques pour le typage d'ADN individuel. Ainsi, quand plusieurs ADN humains sont retrouvés sur un échantillon à analyser, le procédé de clonage permet de faire le tri entre les individus dont l'ADN a été retrouvé et d'identifier indépendamment chacun des individus par son ADN.Example 5: detection and identification of a mixture of individuals This type of detection can also be applied to a single species which is composed of several individuals. This is the case of the human species where it has been demonstrated that the region of control of its mtDNA makes it possible to distinguish between individuals according to the maternal line. This observation is very widely used in laboratories which carry out genetic fingerprints for the typing of individual DNA. Thus, when several human DNAs are found on a sample to be analyzed, the cloning process makes it possible to sort between the individuals whose DNA has been found and to independently identify each of the individuals by its DNA.
Une telle situation peut subvenir lorsque les restes organiques de plusieurs individus sont mélangés (par exemple cas de plusieurs personnes ayant bu dans le même verre, laissant ainsi plusieurs types de traces différentes). Lorsque l'on souhaite utiliser l'ADN mitochondrial pour réaliser une identification dans un tel cas, on obtient une séquence contenant de nombreuses indéterminations rendant l'identification de chaque personne impossible. Le clonage permet de circonvenir ce problème en séparant chaque séquence ce qui permet d'obtenir plusieurs signatures distinctes et spécifiques.Such a situation can occur when the organic remains of several individuals are mixed (for example the case of several people who drank from the same glass, thus leaving several different types of traces). When one wishes to use mitochondrial DNA to carry out an identification in such a case, one obtains a sequence containing numerous indeterminacies making the identification of each person impossible. Cloning makes it possible to circumvent this problem by separating each sequence which makes it possible to obtain several distinct and specific signatures.
Le clonage permet en outre de détecter la présence de plusieurs individus alors que l'analyse de la séquence directe ne le laissait pas prévoir. Ainsi si l'on retrouve des traces anciennes de restes organiques (une tache de sang vieille de plusieurs années par exemple) et que ces restes ont été mélangés à des restes organiques récents (des pellicules capillaires de toute personne intervenue récemment) on obtient un extrait d'ADN contenant un ADN ancien très dégradé et un ADN moderne en bon état. Dans un tel cas, l'ADN moderne étant préférentiellement amplifié, il est très majoritaire et on obtiendra une seule signature visible en séquence directe. Cependant, si on réalise un clonage et qu'on analyse un grand nombre de clones (par. exemple 30) on peut obtenir une majorité de clones provenant de l'ADN moderne contaminant (par exemple 28) et une minorité (par exemple 2) qui provient de l'ADN dégradé.Cloning also makes it possible to detect the presence of several individuals while analysis of the direct sequence did not allow it to be predicted. So if we find old traces of organic remains (a blood stain several years old for example) and that these remains have been mixed with recent organic remains (hair dandruff of anyone who has intervened recently) we obtain an extract DNA containing very degraded old DNA and modern DNA in good condition. In such a case, modern DNA being preferably amplified, it is in the majority and a single visible signature will be obtained in direct sequence. However, if one clones and analyzes a large number of clones (for example 30) one can obtain a majority of clones coming from the contaminating modern DNA (for example 28) and a minority (for example 2) which comes from degraded DNA.
Le clonage permet donc de révéler la présence d'un mélange, alors qu'aucune analyse classique ne le laissait prévoir. Cette méthode permet donc de réaliser une analyse beaucoup plus fine des échantillons organiques, et de détecter et/ou de révéler la présence de séquences non soupçonnées correspondant à des individus.Cloning therefore makes it possible to reveal the presence of a mixture, whereas no conventional analysis suggested this. This method therefore makes it possible to carry out a much finer analysis of organic samples, and to detect and / or reveal the presence of unsuspected sequences corresponding to individuals.
Dans l'exemple présenté des fragments osseux ont été extraits par les méthodes classiques utilisées en archéologie moléculaire (Anderson et al. « Séquence and organization of the human mitochondrial génome » Nature 1981 vol 290, 457-465). Une région de 382 bp de la région de contrôle de l'ADN mitochondrial a été amplifiée avec les oligonucléotides suivants :In the example presented, bone fragments were extracted by the conventional methods used in molecular archeology (Anderson et al. "Sequence and organization of the human mitochondrial genome" Nature 1981 vol 290, 457-465). A 382 bp region of the mitochondrial DNA control region was amplified with the following oligonucleotides:
AAG CAG ATT TGG GTA CCA C-3' (SEQ ED N°31 )AAG CAG ATT TGG GTA CCA C-3 '(SEQ ED N ° 31)
GAT TTC ACG GAG GAT GGT G-3' (SEQ ED N°32)GAT TTC ACG GAG GAT GGT G-3 '(SEQ ED N ° 32)
La région amplifiée correspond aux positions 16037 (SEQ ED N°31) à 16419 (SEQ ED N°32) de l'ADN mitochondrial humain déterminé par Anderson en 1981 (Nature 1981).The amplified region corresponds to positions 16037 (SEQ ED No. 31) to 16419 (SEQ ED No. 32) of human mitochondrial DNA determined by Anderson in 1981 (Nature 1981).
Cette région est comparée aux 3 séquences issues du clonage de ce fragment (respectivement SEQ ED N°33, SEQ ED N° 34, et SEQ ED N°35) et avec la séquence directe du fragment issu de la PCR (DIRECT). On voit bien qu'à chaque différence entre une des 3 séquences correspond un N dans la séquence directe. On en conclu que les fragments osseux contient du matériel génétique issu de 3 individus différents. Exemple 6 : détection et identification d'un mélange de vertébrés dans une boîte d'aliment pour animaux de compagnie :This region is compared with the 3 sequences resulting from the cloning of this fragment (respectively SEQ ED N ° 33, SEQ ED N ° 34, and SEQ ED N ° 35) and with the direct sequence of the fragment resulting from PCR (DIRECT). We can clearly see that each difference between one of the 3 sequences corresponds to an N in the direct sequence. It is concluded that the bone fragments contain genetic material from 3 different individuals. Example 6: detection and identification of a mixture of vertebrates in a box of pet food:
On retrouve les mêmes étapes que celles définies dans l'exemple 1 : extraction, amplification avec le couple d'amorces transvertébrées, clonage, séquençage. Ce qui diffère est l'analyse des résultats car dans cet exemple en plus d'avoir séquence le produit d'amplification obtenu par le couple d'amorces transvertébrées (figure 3 puits 2), on a confirmé les résultats à l'aide d'amorces spécifiques des espèces de vertébrés que l'on a trouvé après séquençage des ADN plasmidiques.We find the same steps as those defined in Example 1: extraction, amplification with the pair of transvertebrate primers, cloning, sequencing. What differs is the analysis of the results because in this example, in addition to having sequenced the amplification product obtained by the pair of transvertebrate primers (Figure 3 well 2), the results were confirmed using primers specific to vertebrate species which have been found after sequencing the plasmid DNAs.
Les amorces "transvertébrées" sont utilisées afin d'amplifier un fragment du cytochrome b de l'ADN mitochondrial dans un échantillon provenant d'une boîte d'aliment pour animaux de compagnies."Transvertebrate" primers are used to amplify a cytochrome b fragment of mitochondrial DNA in a sample from a pet food box.
Dans cet exemple, on cherche un mélange dont on ne sait pas le nombre d'espèce. Sur l'étiquette est noté " émincés en gelée au poulet et au canard ", puis ingrédients (viandes et sous-produits animaux). On suppose donc qu'il y a certainement plus de deux espèces en plus du poulet et du canard comme du porc et du bœuf.In this example, we are looking for a mixture of which we do not know the number of species. On the label is noted "minced in chicken and duck jelly", then ingredients (meat and animal by-products). It is therefore assumed that there are certainly more than two species in addition to chicken and duck such as pork and beef.
Selon un mode de réalisation avantageux du procédé de l'invention, on récupère environ une trentaine d'ADN plasmidique (symbolisés respectivement par les lettres A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, AA, AB, AC, AD, AE sur la figure 3 - b) provenant de 30 colonies bactériennes blanches indépendantes sélectionnées au hasard. Les 30 ADN plasmidiques (symbolisés par les lettres A à AE sur la figure 3 - b) ainsi récupérés sont ensuite séquences avec les amorces fournies dans le kit Envitiogen. Les séquences obtenues sont analysées de manière à identifier si l'on a des profils différents ou non. Les résultats obtenus (figure 3 - b) indiquent que l'échantillon de matière organique comporte un mélange de sept espèces, en l'occurrence Bos taurus (le bœuf : fragments A, F, H, K, O, Q et V), Sus scrofa (le porc : fragments C, I, J et M) ), Gallus gallus (le poulet : fragments B, D, P, R, S, U et X), Cairina moschata (le canard de barbarie : fragments : E, G, L, AA et AD), Salmo trutta (le saumon : fragments : T, Z et AE) et Theragra chalcogramma (le colin : N, Y, AB et AC).According to an advantageous embodiment of the method of the invention, about thirty plasmid DNA are recovered (symbolized respectively by the letters A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z, AA, AB, AC, AD, AE in Figure 3 - b) from 30 colonies independent white bacteria selected at random. The plasmid DNAs (symbolized by the letters A to AE in FIG. 3 - b) thus recovered are then sequenced with the primers provided in the Envitiogen kit. The sequences obtained are analyzed in order to identify whether we have different profiles or not. The results obtained (Figure 3 - b) indicate that the sample of organic matter comprises a mixture of seven species, in this case Bos taurus (the beef: fragments A, F, H, K, O, Q and V), Sus scrofa (pork: fragments C, I, J and M)), Gallus gallus (chicken: fragments B, D, P, R, S, U and X), Cairina moschata (Muscovy duck: fragments: E , G, L, AA and AD), Salmo trutta (salmon: fragments: T, Z and AE) and Theragra chalcogramma (hake: N, Y, AB and AC).
Exemple 7 : détection et identification d'un mélange de végétaux :Example 7: detection and identification of a mixture of plants:
Un couple d'amorce a été défini sur le génome chloroplastique pour amplifier le gène codant pour la sous-unité de la ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (rbcL) présent chez tous les végétaux. Le produit d'amplification obtenu permet de détecter et d'identifier les différentes espèces végétales. Un exemple porte sur un système de détection et d'identification des cépages puisque en général plusieurs cépages entrent dans la composition du vin. Les cépages, comme par exemple le cabernet franc, le chardonnay, le chasselas, le gamay, le sauvignon, ou bien le syrah, sont tous issus de la même espèce (Vitis vinifera). Les séquences des amorces sont les suivantes :A primer pair has been defined on the chloroplast genome to amplify the gene coding for the ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase / oxygenase (rbcL) subunit present in all plants. The amplification product obtained makes it possible to detect and identify the different plant species. An example relates to a system of detection and identification of grape varieties since in general several grape varieties enter into the composition of the wine. The grape varieties, such as Cabernet Franc, Chardonnay, Chaselas, Gamay, Sauvignon, or Syrah, are all from the same species (Vitis vinifera). The primer sequences are as follows:
- AAA GCT CTG CGC GCT CTA CG (SEQ ED N°28)- AAA GCT CTG CGC GCT CTA CG (SEQ ED N ° 28)
- CCG CGG AGA CAT TCA TAA AC (SEQ ED N°29)- CCG CGG AGA CAT TCA TAA AC (SEQ ED N ° 29)
SEQ ED N°28 et SEQ ED N°29 donnent un fragment de 202 pb (SEQ ED N°30)SEQ ED N ° 28 and SEQ ED N ° 29 give a fragment of 202 bp (SEQ ED N ° 30)
La SEQ ED 30 répond à la formule suivante :SEQ ED 30 has the following formula:
AAAGCTCTGC GCGCTCTACG TCTARAGGAT CTGCGAATCC CCCTGCTTAT ACTAAAACTTAAAGCTCTGC GCGCTCTACG TCTARAGGAT CTGCGAATCC CCCTGCTTAT ACTAAAACTT
TCCAAGGCCC GCCTCATGGC ATCCAAGTTG AGAGAGATAA ATTGAACAAG TATGGTCGTCTCCAAGGCCC GCCTCATGGC ATCCAAGTTG AGAGAGATAA ATTGAACAAG TATGGTCGTC
CCCTATTGGG ATGTACTATT AAACCTAAAT TGGGGTTATC CGCTAAGAAC TATGGTAGAG CWGTTTATGA ATGTCTCCGC GGCCCTATTGGG ATGTACTATT AAACCTAAAT TGGGGTTATC CGCTAAGAAC TATGGTAGAG CWGTTTATGA ATGTCTCCGC GG
dans laquelle R est A ou G, W est A ou T.where R is A or G, W is A or T.
Afin de pouvoir mettre au point une méthode de détection et d'identification de mélange de cépage par clonage, il faut au préalable effectué une extraction d'ADN suivie d'une amplification génique de matières biologiques.In order to be able to develop a method for detecting and identifying a varietal mixture by cloning, a DNA extraction must first be carried out followed by a genetic amplification of biological materials.
- Extraction CTAB (bromure de cétyltriméthylammonium).- CTAB extraction (cetyltrimethylammonium bromide).
Cette méthode décrite par MURRAY (Nucleic Acid Res. 8 (19), 4321-4325 (1980)) s'adresse préférentiellement aux échantillons végétaux. lg d'échantillon est incubé 3 heures à 56°C dans 2,5 ml de tampon de lyse dont la composition est : This method described by MURRAY (Nucleic Acid Res. 8 (19), 4321-4325 (1980)) is preferably intended for plant samples. lg of sample is incubated for 3 hours at 56 ° C in 2.5 ml of lysis buffer, the composition of which is:
EDTA 0,1 mM dodécylsulfate de sodium 1% protéinase K 100 μg/ml0.1 mM EDTA sodium dodecyl sulfate 1% proteinase K 100 μg / ml
450 μl de NaCl 5 M et 375 μl de CTAB 10% NaCl 0,7 M, préchauffés à 65°C, sont ajoutés et le tout incubé 20 mn à 65°C. Un volume de chloroforme est alors ajouté. Après agitation et centrifligation (10 mn à 12000 rpm à 4°C), la phase aqueuse est récupérée et réextraite une deuxième fois pour la rendre claire. Elle est de nouveau extraite par un volume de phénol/chloroforme. La suite de l'extraction s'effectue comme indiqué dans le paragraphe 1.450 μl of 5 M NaCl and 375 μl of CTAB 10% 0.7 M NaCl, preheated to 65 ° C, are added and the whole incubated for 20 min at 65 ° C. A volume of chloroform is then added. After stirring and centrifligation (10 min at 12,000 rpm at 4 ° C), the aqueous phase is recovered and reextracted a second time to make it clear. It is again extracted by a volume phenol / chloroform. The rest of the extraction is carried out as indicated in paragraph 1.
- Amplification : (voir exemple 1 ci-dessus) - Clonage (voir exemple 1 ci-dessus)- Amplification: (see example 1 above) - Cloning (see example 1 above)
Exemple 8 : Expériences comparatives entre de l'ADN mitochondrial dégradé et de l'ADN nucléaire dégradé :Example 8 Comparative Experiments Between Degraded Mitochondrial DNA and Degraded Nuclear DNA:
Lorsque l'on compare les capacités d'amplification de fragments de tailles différentes sur de l'ADN mitochondrial, on voit très bien que si l'ADN mitochondrial non dégradé issu de substrat frais permet d'amplifier des fragments de petite et grande taille (jusqu'à 1200 pb), l'ADN mitochondrial dégradé issu de substrats transformés (dans l'exemple des raviolis pur bœuf) ne permet que l'amplification de petits fragments (ici 258 pb) alors que des fragments de 500 et 1200 pb ne peuvent être amplifiés. Il est inïportant de noter que l'amplification du petit fragment dans l'ADN dégradé prouve clairement que même si par visualisation directe on ne voyait pas d'ADN après extraction (voir Figure 5, canal 4), on détecte un produit d'amplification après PCR (voir Figure 6 A, canal 6). Les différents contrôles de contamination réalisés prouvent que le produit d'amplification obtenu ne résulte pas d'une contamination des échantillons par de l'ADN exogène.When comparing the amplification capacities of fragments of different sizes on mitochondrial DNA, it is very clear that if the non-degraded mitochondrial DNA from fresh substrate makes it possible to amplify fragments of small and large size ( up to 1200 bp), degraded mitochondrial DNA from transformed substrates (in the example of pure beef ravioli) only allows the amplification of small fragments (here 258 bp) while fragments of 500 and 1200 bp can be amplified. It is important to note that the amplification of the small fragment in degraded DNA clearly proves that even if by direct visualization no DNA was seen after extraction (see Figure 5, channel 4), an amplification product is detected after PCR (see Figure 6 A, channel 6). The various contamination controls carried out prove that the amplification product obtained does not result from contamination of the samples with exogenous DNA.
Contrairement aux résultats obtenus avec l'ADN mitochondrial, les amplifications d'ADN réalisés sur de l'ADN nucléaire ne permettent pas d'obtenir d'amplification lorsque de l'ADN nucléaire dégradé est utilisé comme substrat. Alors que l'amplification de petits fragments mitochondriaux permettait d'obtenir une amplification avec de l'ADN nucléaire dégradé, ceci n'est pas le cas pour le gène nucléaire 18S, quelle que soit la taille du fragment considéré (Figures 7A et 7B). Cela montre bien que l'amplification de petits fragments d'ADN mitochondriaux permet de travailler sur toute une gamme de substrats qui est inaccessible à l'amplification si l'on recherche des gènes nucléaires. Des résultats tout à fait similaires ont été obtenus sur un gène nucléaire à copie unique, le gène de la β-globine fœtale (Figure 8). Là encore, on ne peut amplifier d'ADN qu'à partir de substrat non dégradé. Unlike the results obtained with mitochondrial DNA, DNA amplifications carried out on nuclear DNA do not allow amplification to be obtained when degraded nuclear DNA is used as a substrate. While the amplification of small mitochondrial fragments made it possible to obtain an amplification with degraded nuclear DNA, this is not the case for the nuclear gene 18S, whatever the size of the fragment considered (FIGS. 7A and 7B) . This clearly shows that the amplification of small mitochondrial DNA fragments makes it possible to work on a whole range of substrates which is inaccessible to amplification if one is looking for nuclear genes. Quite similar results were obtained on a single copy nuclear gene, the fetal β-globin gene (Figure 8). Again, DNA can only be amplified from an undegraded substrate.

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation d'un procédé de clonage pour la détermination de l'existence d'un mélange d'origine organique contenant de l'ADN mitochondrial ou chloroplastique de différentes espèces, populations ou races animales et/ou différentes espèces, populations ou races végétales et/ou différents individus humains.1. Use of a cloning process for determining the existence of a mixture of organic origin containing mitochondrial or chloroplastic DNA of different species, populations or animal races and / or different species, populations or plant races and / or different human individuals.
2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ADN mitochondrial ou chloroplastique est dégradé.2. Use according to claim 1, characterized in that the mitochondrial or chloroplastic DNA is degraded.
3. • Utilisation d'un procédé de clonage selon la revendication 1 ou 2 pour la détection et/ou l'identification de l'ADN de chacune des différentes espèces, populations ou races animales et/ou de chacune des différentes espèces, populations ou races végétales et/ou de chacun des différents individus humains présent dans un mélange d'origine organique contenant de l'ADN d'espèces, populations ou races animales et/ou d'espèces, populations ou races végétales et/ou d'individus humains.3. Use of a cloning method according to claim 1 or 2 for the detection and / or identification of the DNA of each of the different species, populations or animal races and / or of each of the different species, populations or plant breeds and / or each of the different human individuals present in a mixture of organic origin containing the DNA of animal species, populations or races and / or plant species or populations and races and / or human individuals .
4. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle chaque espèce, population ou race animale et/ou chaque espèce, population ou race végétale et/ou chaque individu humain est représenté(e) par au moins une séquence d'ADN ou au moins un fragment d'ADN, et notamment par une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN, chacune desdites séquences d'ADN ou chacun desdits fragments d'ADN provenant de l'ADN extrait du mélange d'origine organique.4. Use according to one of claims 1 to 3, in which each species, population or animal race and / or each species, population or plant race and / or each human individual is represented by at least one sequence of DNA or at least one DNA fragment, and in particular by a single DNA sequence or a single DNA fragment, each of said DNA sequences or each of said DNA fragments originating from DNA extracted from the mixture of organic origin.
5. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 4 pour la détection et/ou l'identification de l'ADN de chacune des différentes espèces animales présent dans un mélange d'espèces animales, et notamment de l'ADN de chacune des sous-espèces, lignées, races, variétés et/ou souches et/ou populations présent dans ledit mélange.5. Use according to one of claims 1 to 4 for the detection and / or identification of the DNA of each of the different animal species present in a mixture of animal species, and in particular of the DNA of each of the sub -species, lines, races, varieties and / or strains and / or populations present in said mixture.
6. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 4 pour la détection et/ou l'identification de l'ADN de chacune des différentes espèces végétales présent dans un mélange d'espèces végétales, et notamment de l'ADN de chacune des sous-espèces, lignées, races, variétés et/ou souches, cépages et/ou populations présent dans ledit mélange, chacune desdites espèces végétales, et notamment chacune desdites sous-espèces, races, variétés et/ou souches étant représentée par au moins une séquence d'ADN ou au moins un fragment d'ADN, et notamment par une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN.6. Use according to one of claims 1 to 4 for the detection and / or identification of the DNA of each of the different plant species present in a mixture of plant species, and in particular of the DNA of each of the sub -species, lines, races, varieties and / or strains, grape varieties and / or populations present in said mixture, each of said plant species, and in particular each of said subspecies, races, varieties and / or strains being represented by at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, and in particular by a single DNA sequence or a fragment unique DNA.
7. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 4 pour la détection et/ou l'identification de l'ADN de chacun des différents individus humains présent dans un mélange d'ADN de différents individus humains, chacun desdits individus humains étant représenté par au moins une séquence d'ADN ou au moins un fragment d'ADN, et notamment par une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN.7. Use according to one of claims 1 to 4 for the detection and / or identification of the DNA of each of the different human individuals present in a mixture of DNA of different human individuals, each of said human individuals being represented by at least one DNA sequence or at least one DNA fragment, and in particular by a single DNA sequence or a single DNA fragment.
8. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle l'ADN extrait du mélange d'origine organique est de l'ADN ancien (ou fossile), de l'ADN dégradé ou de l'ADN moderne.8. Use according to one of claims 1 to 7, wherein the DNA extracted from the mixture of organic origin is old DNA (or fossil), degraded DNA or modern DNA.
9. Utilisation selon l'une des revendications "1 à 8, dans laquelle l'ADN extrait du mélange d'origine organique est :9. Use according to one of claims "1 to 8, in which the DNA extracted from the mixture of organic origin is:
- de l'ADN non dégradé provenant notamment d'un échantillon organique frais ou,- undegraded DNA originating in particular from a fresh organic sample or,
- de l'ADN dégradé, provenant notamment d'un échantillon organique transformé, notamment cuit, lyophilisé, séché, saumuré, appertisé ou pasteurisé.- degraded DNA, in particular from a transformed organic sample, in particular cooked, lyophilized, dried, brined, canning or pasteurized.
10. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 9 pour la détection et éventuellement l'identification de l'ADN de chacune des différentes espèces, populations ou races animales et/ou de chacune des différentes espèces, populations ou races végétales et/ou de chacun des différents individus humains présent dans le mélange d'origine organique, dans laquelle l'une au moins desdites espèces, populations ou races et/ou l'un au moins desdits individus est représenté(e) par une séquence d'ADN ancien ou un fragment d'ADN ancien.10. Use according to one of claims 1 to 9 for the detection and optionally the identification of the DNA of each of the different species, populations or animal races and / or of each of the different species, populations or plant races and / or of each of the different human individuals present in the mixture of organic origin, in which at least one of said species, populations or races and / or at least one of said individuals is represented by an ancient DNA sequence or an old DNA fragment.
11. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 10, dans laquelle le procédé de clonage est précédé d'une étape d'amplification de chacune des séquences d'ADN ou de chacun des fragments d'ADN caractéristique de chacune des espèces, populations ou races animales et/ou de chacune des espèces, populations ou races végétales et/ou de chacun des individus humains que l'on cherche à détecter et/ou identifier, les séquences d'ADN ou les fragments d'ADN amplifié(e)s obtenu(e)s à l'issue du procédé d'amplification étant contenu(e)s dans un produit d'amplification unique. 11. Use according to one of claims 1 to 10, in which the cloning process is preceded by a step of amplification of each of the DNA sequences or of each of the DNA fragments characteristic of each of the species, populations or animal breeds and / or each of the plant species, populations or races and / or each of the human individuals sought to be detected and / or identified, the DNA sequences or the amplified DNA fragments s obtained at the end of the amplification process being contained in a single amplification product.
12. Utilisation selon la revendication 11, dans laquelle chaque séquence d'ADN ou chaque fragment d'ADN amplifié(e) est d'origine nucléaire ou mitochondriale lorsque l'on cherche à détecter et/ou identifier un mélange contenant de l'ADN de différentes espèces animales et/ou différents individus humains, est d'origine nucléaire, mitochondriale ou chloroplastique lorsque l'on cherche à détecter et/ou identifier un mélange contenant de l'ADN de différentes espèces végétales.12. Use according to claim 11, in which each DNA sequence or each amplified DNA fragment is of nuclear or mitochondrial origin when it is sought to detect and / or identify a mixture containing DNA. of different animal species and / or different human individuals, is of nuclear, mitochondrial or chloroplastic origin when it is sought to detect and / or identify a mixture containing DNA of different plant species.
13. Procédé de détection et/ou d'identification de l'ADN de chacune des différentes espèces, populations ou races animales et/ou de chacune des différentes espèces, populations ou races végétales et/ou de chacun des différents individus humains présent dans un mélange d'origine organique, chacune desdites espèces, populations ou races animales et/ou chacune desdites espèces, populations ou races végétales et/ou chacun desdits individus humains étant représenté(e) par au moins une séquence d'ADN ou au moins un fragment d'ADN, notamment une séquence d'ADN unique ou un fragment d'ADN unique, chacune desdites séquences d'ADN ou chacun desdits fragments d'ADN provenant de l'ADN extrait dudit mélange, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : amplification de chacune des séquences d'ADN ou de chacun des fragments d'ADN caractéristique de l'espèce, population ou race animale, de l'espèce, population ou race végétale ou de l'individu humain que l'on cherche à détecter et/ou identifier, notamment par la méthode d'amplification en chaîne par polymérase (PCR), afin d'obtenir un produit d'amplification unique contenant les différents fragments d'ADN ou les différentes séquences d'ADN amplifié(e)s, clonage du produit d'amplification obtenu à l'issue de l'étape d'amplification précédente, afin de séparer les différentes séquences d'ADN ou les différents fragments d'ADN présent(e)s dans le mélange d'origine organique,13. Method for detecting and / or identifying the DNA of each of the different species, populations or animal races and / or of each of the different species, populations or plant races and / or of each of the different human individuals present in a mixture of organic origin, each of said species, populations or animal races and / or each of said species, populations or plant races and / or each of said human individuals being represented by at least one DNA sequence or at least one fragment of DNA, in particular a unique DNA sequence or a unique DNA fragment, each of said DNA sequences or each of said DNA fragments originating from DNA extracted from said mixture, said method being characterized in that it comprises the following stages: amplification of each of the DNA sequences or of each of the DNA fragments characteristic of the animal species, population or race, of the plant species, population or race or of the human individual that is sought to be detected and / or identified, in particular by the polymerase chain reaction (PCR) method, in order to obtain a single amplification product containing the different DNA fragments or the different sequences of amplified DNA, cloning of the amplification product obtained at the end of the preceding amplification step, in order to separate the different DNA sequences or the different DNA fragments present in the mixture of organic origin,
4 séquençage de chacune des séquences d'ADN ou de chacun des fragments d'ADN ainsi séparés dudit mélange.4 sequencing of each of the DNA sequences or of each of the DNA fragments thus separated from said mixture.
14. Procédé de détection et/ou d'identification selon la revendication 13, dans lequel :14. Detection and / or identification method according to claim 13, in which:
4 la méthode d'amplification en chaîne par polymérase (PCR) comprend une répétition du cycle des étapes suivantes : - chauffage de l'ADN extrait du mélange d'origine organique, de façon à séparer l'ADN en deux brins monocaténaires,4 the polymerase chain reaction (PCR) method involves repeating the cycle of the following steps: heating the DNA extracted from the mixture of organic origin, so as to separate the DNA into two single-stranded strands,
- hybridation des brins d'ADN monocaténaires à une température adéquate avec les amorces oligonucléotidiques appropriées pour amplifier l'ADN des espèces, populations ou races animales, végétales ou des individus humains que l'on cherche à détecter et/ou identifier,- hybridization of the single-stranded DNA strands at an adequate temperature with the appropriate oligonucleotide primers to amplify the DNA of animal, plant or human species, populations or races which one seeks to detect and / or identify,
- élongation desdites amorces oligonucléotidiques appropriées par une polymérase à une température adéquate, pour obtenir un produit d'amplification unique contenant chacune desdites séquences d'ADN ou chacun desdits fragments d'ADN caractéristique d'une espèce animale ou végétale déterminée, ou d'un individu humain,- elongation of said appropriate oligonucleotide primers by a polymerase at an appropriate temperature, to obtain a single amplification product containing each of said DNA sequences or each of said DNA fragments characteristic of a given animal or plant species, or of a human individual,
4 le clonage du produit d'amplification obtenu à l'issue de l'étape d'amplification précédente comprenant les étapes suivantes :4 cloning of the amplification product obtained at the end of the preceding amplification step comprising the following steps:
- insertion, à l'aide d'une enzyme ADN ligase, dudit produit d'amplification unique contenant les différentes séquences d'ADN ou les différents fragments d'ADN amplifié(e)s caractéristiques de l'ADN de l'espèce, pdpulation ou race animale, de l'espèce, population ou race végétale ou de l'individu humain que l'on cherche à détecter et/ou identifier, dans un plasmide préalablement linéarisé, afin d'obtenir plusieurs plasmides contenant chacun une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN amplifié(e),- insertion, using a DNA ligase enzyme, of said unique amplification product containing the different DNA sequences or the different amplified DNA fragments characteristic of the DNA of the species, pdpulation or animal race, of the plant species, population or race or of the human individual which it is desired to detect and / or identify, in a previously linearized plasmid, in order to obtain several plasmids each containing a unique sequence of DNA or a single fragment of amplified DNA,
- incorporation de chaque plasmide obtenu à l'étape précédente, respectivement dans une bactérie, notamment Escherichia coli (E. coli),- incorporation of each plasmid obtained in the previous step, respectively into a bacterium, in particular Escherichia coli (E. coli),
- multiplication de chacune des bactéries obtenues à l'étape précédente, par mise en culture desdites bactéries dans un milieu approprié, en présence d'un antibiotique, notamment l'ampicilline, afin de sélectionner les bactéries ayant incorporées un plasmide dans lequel s'est inséré un fragment d'ADN ou une séquence d'ADN, - séparation de chacun des plasmides contenant une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN, de chacune des bactéries contenant lesdits plasmides, afin de récupérer l'ensemble des plasmides ou « ADN plasmidiques » ainsi multipliés, lesdits plasmides contenant chacun une séquence unique d'ADN ou un fragment unique d'ADN,- multiplication of each of the bacteria obtained in the previous step, by culturing said bacteria in an appropriate medium, in the presence of an antibiotic, in particular ampicillin, in order to select the bacteria which have incorporated a plasmid in which inserted a DNA fragment or a DNA sequence, - separation of each of the plasmids containing a unique DNA sequence or a unique DNA fragment, of each of the bacteria containing said plasmids, in order to recover all of the plasmids or “plasmid DNAs” thus multiplied, said plasmids each containing a unique DNA sequence or a unique DNA fragment,
- prélèvement d'un nombre suffisant de plasmides (ou « ADN plasmidique ») parmi l'ensemble des plasmides (ou « ADN plasmidiques ») obtenus à l'issue de l'étape précédente, afin de détecter et/ou d'identifier au moins deux fragments d'ADN ou séquences d'ADN différentes, chacun(e) desdit(e)s séquences d'ADN ou fragments d'ADN étant caractéristique d'une espèce, population ou race animale ou végétale déterminée, ou d'un individu humain. - removal of a sufficient number of plasmids (or “plasmid DNA”) from all of the plasmids (or “plasmid DNA”) obtained at the end of the previous step, in order to detect and / or identify at at least two different DNA fragments or DNA sequences, each of said DNA sequences or DNA fragments being characteristic of a given species, population or animal or plant race, or of a human individual.
15. Procédé de détection et/ou d'identification selon la -revendication 14, dans lequel chacun des ADN plasmidiques obtenu à l'issue du clonage est identifié par séquençage, ce qui permet d'identifier l'ADN caractéristique de chacune des espèces, populations ou races animales et/ou chacune des espèces, populations ou races végétales et/ou chacun des individus humains présent dans le mélange d'origine organique.15. A detection and / or identification method according to claim 14, in which each of the plasmid DNAs obtained after cloning is identified by sequencing, which makes it possible to identify the DNA characteristic of each of the species, animal populations or races and / or each of the plant species, populations or races and / or each of the human individuals present in the mixture of organic origin.
16. Oligonucléotides caractérisés en ce qu'ils sont choisis parmi ceux :16. Oligonucleotides characterized in that they are chosen from those:
1) présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement 90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°21 suivante (position 16123 à 16144 d'après Hurst, et al, 1999. Gène 239 : 237-242) :1) having a sequence identity of at least 80%, preferably 90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the sequence SEQ ED N ° 21 following (position 16123 to 16144 according to Hurst, et al, 1999. Gene 239: 237-242):
GCC GAATGTAAAGCλTCT GGGCC GAATGTAAAGCλTCT GG
2) ou ceux présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement 90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°22 suivante (position 16341 à 16361 d'après Hurst, et al, 1999. Gène 239 : 237-242) :2) or those having a sequence identity of at least 80%, preferably 90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, especially 20 to 25 nucleotides, included in the sequence SEQ ED No. 22 following (position 16341 to 16361 after Hurst, et al, 1999. Gene 239: 237-242):
ACC TTATGC ACT TGATATCCACC TTATGC ACT TGATATCC
3) ou ceux présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement 90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°24 suivante (position 14985 à 14996 d'après Hurst, et al., 1999. Gène 239 : 237-242) :3) or those having a sequence identity of at least 80%, preferably 90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the sequence SEQ ED No. 24 following (position 14985 to 14996 according to Hurst, et al., 1999. Gene 239: 237-242):
ACC GGGTCTAAT AAC CCAGCACC GGGTCTAAT AAC CCAGC
4) ou ceux présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement 90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°25 suivante (position 15409 à 15430 d'après Hurst, et al, 1999. Gène 239 : 237-242) : ATGATA ATGAAT GGG TGT TC4) or those having a sequence identity of at least 80%, preferably 90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the sequence SEQ ED No. 25 following (position 15409 to 15430 according to Hurst, et al, 1999. Gene 239: 237-242): ATGATA ATGAAT GGG TGT TC
5) ou ceux présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement 90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°28 suivante (position 356 à 375 d'après Albert, ét l., 1992, Science 257 (5076), 1491-1495) :5) or those having a sequence identity of at least 80%, preferably 90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the sequence SEQ ED No. 28 following (position 356 to 375 after Albert, et l., 1992, Science 257 (5076), 1491-1495):
AAAGCT CTGCGC GCTCTACGAAAGCT CTGCGC GCTCTACG
6) ou ceux présentant une identité de séquence d'au moins 80%, préférentiellement6) or those with a sequence identity of at least 80%, preferably
90% et avantageusement 95% avec un oligonucleotide constitué d'une séquence d'environ 15 à 25 nucléotides, notamment 20 à 25 nucléotides, comprise dans la séquence SEQ ED N°29 suivante (position 539 à 558 d'après Albert, et al, 1992, Science 257 (5076), 1491-1495) :90% and advantageously 95% with an oligonucleotide consisting of a sequence of approximately 15 to 25 nucleotides, in particular 20 to 25 nucleotides, included in the following sequence SEQ ED No. 29 (position 539 to 558 according to Albert, et al , 1992, Science 257 (5076), 1491-1495):
CCG CGGAGA CAT TCATAAACCCG CGGAGA CAT TCATAAAC
17. Couple d'amorces caractérisés en ce qu'ils sont constitués :17. Pair of primers characterized in that they consist of:
- par les oligonucléotides SEQ ED N°21 et SEQ ED N°22 - par les oligonucléotides SEQ ED N°24 et SEQ ED N°25- by oligonucleotides SEQ ED N ° 21 and SEQ ED N ° 22 - by oligonucleotides SEQ ED N ° 24 and SEQ ED N ° 25
- par les oligonucléotides SEQ ED N°28 et SEQ ED N°29- with the oligonucleotides SEQ ED N ° 28 and SEQ ED N ° 29
18. Fragment d'ADN tel qu'amplifié à l'aide des couples d'amorces selon la revendication 17, et comprenant environ 100 à environ 500 paires de base.18. DNA fragment as amplified using the primer pairs according to claim 17, and comprising approximately 100 to approximately 500 base pairs.
19. Fragment d'ADN selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il présente une identité de séquence d'au moins 80%», préférentiellement 90% ,et avantageusement 95% avec l'une au moins des séquences contenues dans :19. DNA fragment according to claim 18, characterized in that it has a sequence identity of at least 80% ", preferably 90%, and advantageously 95% with at least one of the sequences contained in:
- la SEQ ED N°23 suivante :- the following SEQ ED N ° 23:
GCCBWWHD R VVRCAYSTKB BBMWTRVWKH MRATC YR T GCSCGTTRMT CRCVRMRYCKGCCBWWHD R VVRCAYSTKB BBMWTRVWKH MRATC YR T GCSCGTTRMT CRCVRMRYCK
DBCRBYYTHT TR VYRCHYM BGGKWSYYYT YH TKY TYY TTWYCKYHYR GSKKGYMYDYDBCRBYYTHT TR VYRCHYM BGGKWSYYYT YH TKY TYY TTWYCKYHYR GSKKGYMYDY
MCMRRTRSMA BYDMRRRRSK CYVRMRMBSK MRVMCYVKAY STYGMATTCC AGAGARYMYMMCMRRTRSMA BYDMRRRRSK CYVRMRMBSK MRVMCYVKAY STYGMATTCC AGAGARYMYM
TGYVTY KVK YSM RYSHYA THCTMTHADK DATYRC YMH TKRGAYRKYH RARYATAHRG KBRAT dans laquelle B est C, G ou T, W est A ou T, H est A, C ou T, D est A, G ou T, R est A ou G, V est A, C ou G, Y est C ou T, S est C ou G, K est G ou T, M est A ou C,TGYVTY KVK YSM RYSHYA THCTMTHADK DATYRC YMH TKRGAYRKYH RARYATAHRG KBRAT where B is C, G or T, W is A or T, H is A, C or T, D is A, G or T, R is A or G, V is A, C or G, Y is C or T, S is C or G, K is G or T, M is A or C,
- ou la SEQ ED N°26 suivante :- or the following SEQ ED N ° 26:
CVGGVTCHA AYAACCCMVY AGGHATY MM TCMSAYKYHG AYAAAATYHC MTTYCACCCHCVGGVTCHA AYAACCCMVY AGGHATY MM TCMSAYKYHG AYAAAATYHC MTTYCACCCH
TACTWY CMW WYAARGACVY YYTNGGMTTN VYHSYYWTMC THMYYKBHMT RAYAYYMYTATACTWY CMW WYAARGACVY YYTNGGMTTN VYHSYYWTMC THMYYKBHMT RAYAYYMYTA
RYHCTRTTCK CMCCMRACCT CCTMGGVGAC CCRGAHAAYT YACVCY GC MAAYCCMYTMRYHCTRTTCK CMCCMRACCT CCTMGGVGAC CCRGAHAAYT YACVCY GC MAAYCCMYTM
RWHACHCCHC CHCA ATCAA RCCHGARTGA TAYTTYYTAT TYGCMTAYRC MATYYTHCGM TCMRTYCYAA YAAACTWGGM GGHGTMCTHG CCCTMKYMBY MTCNRTCCTV RTYCTHDYHVRWHACHCCHC CHCA ATCAA RCCHGARTGA TAYTTYYTAT TYGCMTAYRC MATYYTHCGM TCMRTYCYAA YAAACTWGGM GGHGTMCTHG CCCTMKYMBY MTCNRTCCTV RTYCTHDYHV
TMRTYCCYHT MCTMCAYAHM TCYAARCAAC RMRSMMTRAY MTTYCGMCCM CTMWSCCAAWTMRTYCCYHT MCTMCAYAHM TCYAARCAAC RMRSMMTRAY MTTYCGMCCM CTMWSCCAAW
BMYTWTWYTG RVYYCTRGYM GCVRACMTHC TNAYHCTHAC MTGAATYGGR RGVMWACCHG TVRRMYACCC HT YAYYAYC ATYGGBMYTWTWYTG RVYYCTRGYM GCVRACMTHC TNAYHCTHAC MTGAATYGGR RGVMWACCHG TVRRMYACCC HT YAYYAYC ATYGG
dans laquelle W est A ou T, V est A, C ou G, H est A, C ou T, Y est C ou T, M est A ou C, S est C ou G, K est G ou T, R est A ou G, N est A, C, G ou T, D est A, G ou T, B est C, G ou T,where W is A or T, V is A, C or G, H is A, C or T, Y is C or T, M is A or C, S is C or G, K is G or T, R is A or G, N is A, C, G or T, D is A, G or T, B is C, G or T,
- ou la SEQ ED N°30 suivante :- or the following SEQ ED N ° 30:
AAAGCTCTGC GCGCTCTACG TCTARAGGAT CTGCGAATCC CCCTGCTTAT ACTAAAACTTAAAGCTCTGC GCGCTCTACG TCTARAGGAT CTGCGAATCC CCCTGCTTAT ACTAAAACTT
TCCAAGGCCC GCCTCATGGC ATCCAAGTTG AGAGAGATAA ATTGAACAAG TATGGTCGTCTCCAAGGCCC GCCTCATGGC ATCCAAGTTG AGAGAGATAA ATTGAACAAG TATGGTCGTC
CCCTATTGGG ATGTACTATT AAACCTAAAT TGGGGTTATC CGCTAAGAAC TATGGTAGAG C GTTTATGA ATGTCTCCGC GGCCCTATTGGG ATGTACTATT AAACCTAAAT TGGGGTTATC CGCTAAGAAC TATGGTAGAG C GTTTATGA ATGTCTCCGC GG
dans laquelle R est A ou G, W est A ou T. where R is A or G, W is A or T.
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