Les techniques sont classées par ordre alphabétique.
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Analyte [Chimie] : substance ou composé qui a été isolé par une technique de préparation d’échantillon et qui doit ensuite être analysée par une méthode adaptée. L’analyte est alors la substance analysée.
Arabidosis thaliana : ou arabette des dames. Brassicacée présente en Europe devenue depuis la fin des années 1990 l’organisme modèle de référence en biologie végétale. Capable de s’autoféconder, l’arabette possède également un cycle de vie rapide (6 à 8 semaines entre le semis et la récolte de graines) et possède un génome particulièrement réduit (100 fois inférieur au blé par exemple), facilitant son étude.
Biotélémétrie [Écologie] : ensemble des techniques permettant le suivi d’animaux dans leur milieu naturel.
Centrifugation [Biologie, Chimie] : technique permettant de séparer des molécules en suspension de densités différentes, en fonction de la vitesse de rotation. Les molécules de densité plus grande migrent au fond du tube de l’échantillon grâce à la force centrifuge.
Chromatographie en phase liquide [Chimie] : méthode de séparation de molécules solubilisées dans un milieu liquide. Le résultat obtenu est appelé chromatogramme.
Clonage : technique de biologie moléculaire qui consiste à isoler un fragment d’ADN et à le multiplier à l’identique en l’insérant dans un vecteur permettant son amplification. En pratique, l’ADN est découpé à des endroits précis grâce à des protéines particulières appelées enzymes de restriction. Une fois le gène d’intérêt isolé, il est inséré dans un vecteur (un plasmide, par exemple) puis celui-ci est introduit dans une bactérie (E. coli, par exemple). En se multipliant, les bactéries portant ce plasmide le multiplient également. On dispose ainsi un grand nombre de copies du gène d’intérêt.
Coupe frontale (ou coronale) [Biologie] : coupe longitudinale qui sépare le côté ventral du côté dorsal ; elle est parallèle au front.
Coupe sagittale [Biologie] : coupe longitudinale qui sépare le côté droit du côté gauche.
Coupe transversale [Biologie] : coupe perpendiculaire aux coupes longitudinales. Pour un être humain, il y a une succession de coupes transversales qui parcourent le corps du sommet du crâne à la plante des pieds.
Aller plus loin sur les coupes en biologie ici.
CRISPR-Cas [Biologie] : CRISPR-Cas (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-enzyme Cas) est une technique qui permet de modifier le génome d’organismes vivants. Aussi appelée technique de « ciseaux moléculaires », le principe est de couper l’ADN avec précision au niveau d’une région d’intérêt du génome à l’aide d’une enzyme Cas et d’un ARN guide spécifique de la séquence d’ADN ciblée. Ainsi, on peut inactiver un gène présent au niveau de cette séquence voire de permettre l’expression de nouveaux gènes. Plus d’informations ici.
Culture bactérienne [Microbiologie] : technique expérimentale consistant à laisser des bactéries se multiplier dans un milieu contenant les nutriments nécessaires à leur croissance et à leur division. Elle peut être effectuée en milieu solide ou liquide. La croissance des bactéries durant une culture classique se divise en plusieurs phases. Durant la phase d’adaptation, les bactéries fabriquent les molécules nécessaires à leur reproduction. Puis elles entrent en phase de croissance, pendant laquelle elles se divisent ; leur nombre double alors régulièrement. Lorsque les bactéries ont consommé la majorité des nutriments du milieu de culture, elles ne peuvent plus se reproduire : on dit alors que la culture est à saturation.
Lorsque plusieurs cultures sont mises en place simultanément et dans les mêmes conditions, on parle de « cultures parallèles ».
Cytométrie en flux [Biologie] : technique permettant d’analyser quantitativement des populations de cellules. Celles-ci sont distinguées en fonction des protéines qu’elles portent en surface. La présence de ces protéines est détectée grâce à des anticorps qui leurs sont spécifiques et qui portent une molécule fluorescente. La cytométrie en flux permet aussi d’analyser la composition interne de cellules, à l’aide d’un protocole de perméabilisation de la membrane cellulaire. Pour plus d’informations, nous vous conseillons cet article.
Électroencéphalographie (EEG) [Biologie, Neurosciences] : technique permettant d’enregistrer l’activité électrique cérébrale grâce à des électrodes d’enregistrement posées à la surface du scalp (= du crâne). L’EEG permet une très bonne résolution temporelle mais une moins bonne résolution spatiale que d’autres techniques comme l’IRM.
Électrophysiologie [Neurosciences] : étude de l’activité électrique des neurones, et en particulier de l’électrochimie des potentiels d’action. Se rapporte également aux techniques d’enregistrement de ces phénomènes.
Fluorescence : lorsqu’il est soumis à une certaine radiation, un objet (ou une molécule) fluorescent émet de la lumière. La longueur d’onde émise est supérieure (c’est à dire de moindre énergie) que la longueur d’onde utilisée pour l’excitation. Les caractéristiques de ces deux longueurs d’ondes dépendent de l’objet considéré. Par exemple, si on soumet la protéine fluorescente GFP (Green Fluorescent Protein) à une longueur d’onde 488 nm (lumière bleue) alors elle émet une lumière à une longueur d’onde de 513 nm (que l’on voit verte).
Gène marqueur : on utilise un gène marqueur pour identifier un type ou une sous population de cellules. Toutes les cellules de ce type expriment un gène X qui permet de les différencier d’une autre sous-population de cellules qui n’expriment pas X, mais peut-être Y, un gène différent. Il est fréquent que certains gènes soient exprimés par plusieurs types cellulaires, et l’on utilise parfois des combinaisons (plus ou moins grandes) de gènes pour identifier un type ou un sous type particulier. Par exemple, le type 1 exprime les gènes X et Y, le type 2 exprime les gènes X et Z, etc.
Génétique inverse : approche utilisée afin de comprendre le rôle d’un ou de plusieurs gènes. Par opposition avec la génétique classique, la génétique inverse consiste, à partir de la mutation d’un gène donné, à rechercher les différences observées par rapport à un organisme non muté. L’objectif est alors d’inférer le rôle du gène à partir des différences observées sur l’organisme étudié.
GFP [Biologie] : pour Green Fluorescent Protein. Protéine fluorescente isolée chez la méduse Aequorea victoria. Elle est très largement utilisée dans le domaine de la recherche pour localiser des protéines d’intérêt. Par exemple, la GFP peut être fusionnée à une protéine, dont on peut alors repérer la localisation par microscopie à fluorescence. Pour cela, le gène de la GFP est intégré à côté du gène de la protéine d’intérêt. Lorsque ce gène va s’exprimer, la GFP sera exprimée au même moment et au même endroit.
Imagerie par résonance magnétique (IRM) [Biologie, Neurosciences] : technique d’imagerie permettant d’obtenir des coupes (images très fines) de différents organes comme le cerveau, en les exposant à un fort champ magnétique. Ce champ magnétique perturbe les atomes d’hydrogène, qui constituent la matière, qui retournent alors à leur état de repos. Comme chaque tissu possède une densité en atomes d’hydrogène différente, on obtient une cartographie précise des différents tissus. L’IRMf ou imagerie par résonance magnétique fonctionnelle permet de visualiser l’activité cérébrale pendant une activité motrice ou cognitive (bouger le bras, lire, chercher une forme, etc.). Pour cela, on mesure les changements d’oxygénation dans le cerveau (plus une zone cérébrale est active, plus elle consomme d’oxygène). Ces mesures obtenues, il est possible d’étudier le cerveau découpé en cubes de quelques millimètres de côté, appelés voxels, l’équivalent 3D des pixels (2D). Les voxels sont l’unité de mesure pour calculer les différences d’activation cérébrale dans les différentes conditions expérimentales (on compare l’activité cérébrale au repos à l’activité cérébrale pendant la tâche qu’on souhaite étudier). Pour aller plus loin.
Immunomarquage [Biologie] : technique qui utilise la liaison antigène–anticorps (= complexe immun) afin de permettre la détection de protéines (antigène) spécifiques. Pour cela, un anticorps est artificiellement couplé à une molécule spécifique, puis mis en contact avec l’échantillon testé (cellule, tissu, etc.). La molécule peut induire une réaction colorée (exemple de la peroxydaze) ou être fluorescente (Immunofluorescence). La couleur ou la fluorescence est ensuite détectée par microscopie optique.
Interférence ARN [Biologie] : méthode consistant à délivrer un acide ribonucléique (ARN) dit interférent dans une cellule d’intérêt. Cet ARN interférent interagit par complémentarité avec un ARN messager cible dans la cellule, ce qui conduit à sa dégradation et donc à la diminution de sa traduction en protéine.
In vitro [Biologie] : caractéristique d’une expérience réalisée sur des cellules vivantes, en dehors de leur environnement naturel, dans des conditions de laboratoire.
KO ou Knock-out : technique permettant l’inactivation d’un gène. Cette inactivation peut se faire grâce à de nombreuses méthodes génétiques : CRISPR, TALEN, recombinaison homologue, etc.
KO conditionnels (cKO – lignées de souris transgéniques) : souris où l’expression d’un gène d’intérêt est supprimée en présence d’une recombinase. La lignée est appelée GenecKO. En l’absence de la recombinase, le gène s’exprime normalement ; en sa présence (par croisement ou transfection par un virus), le gène est désactivé (KO).
Lyse [Biologie] : Destruction ou dissolution par un processus chimique, enzymatique ou physique. Par exemple, en laboratoire, lyser des micro-organismes ou des cellules permet d’en exposer le contenu.
Microscope à force atomique [Biologie, Chimie, Physique] : instrument de mesure permettant de sonder la matière solide à l’échelle atomique. Il se compose essentiellement d’une pointe, dont l’extrémité est constituée d’un ou plusieurs atomes. Cette pointe parcourt la surface de l’échantillon et sa hauteur va changer en fonction de ses reliefs. Ces changements de hauteur sont analysés par un laser qui se réfléchit sur le dos de la pointe, la tâche réfléchie changeant de position lorsque la pointe monte ou descend. Si la pointe est magnétique ou conductrice, il est aussi possible d’analyser de nombreuses autres propriétés de l’échantillon, tout en gardant une précision atomique !
Microscopie à super-résolution : ensemble de techniques qui permettent d’observer des objets à l’échelle de la centaine de nanomètres (un dix-millionième de mètre). Contrairement à la microscopie optique conventionnelle, ces techniques s’affranchissent des limites de résolution liées à la diffraction de la lumière. Plus de détails ici.
Microscopie confocale [Biologie] : type de microscopie optique qui permet d’obtenir des images très précises de tranches, d’environ 400 nm, d’un échantillon. Plus d’informations.
Microscopie électronique [Biologie, Chimie] : type de microscopie pour laquelle la résolution est plus importante qu’en microscopie optique (0,5-20 nanomètres contre 200 nanomètres, respectivement). En effet, les échantillons ne sont pas soumis à des photons mais à des électrons, dont la longueur d’onde est plus courte. Elle peut être à transmission (pour visualiser la structure interne d’un échantillon très fin) ou à balayage (pour visualiser le relief de l’échantillon). Pour la microscopie électronique à balayage, l’échantillon est visualisé en 3D, sous un bombardement en biais d’électrons. À cette fin, il est d’abord recouvert d’une fine couche métallique qui permettra de refléter les électrons. Plus d’informations ici.
Microscopie optique [Biologie, Géologie] : type de microscopie utilisant la lumière (et donc les photons) et des lentilles afin d’observer un échantillon plat de manière agrandie. C’est historiquement la plus ancienne microscopie.
PCR (Polymerase Chain Reaction pour Polymérase en chaîne) [Biologie] : méthode de biologie moléculaire permettant de copier une séquence d’ADN prédéterminée en très grand nombre. Elle est utilisée pour diverses applications en biologie, notamment car elle permet de détecter la présence d’un agent pathogène ou d’une mutation chez un patient. Certaines variantes de cette technique, regroupées sous le terme de PCR quantitative, permettent même d’estimer la quantité de matériel génétique présent dans un échantillon, et donc d’estimer l’intensité d’expression d’un gène ou encore la quantité d’un organisme dans un échantillon. Pour estimer l’intensité d’expression d’un gène, il faut quantifier la quantité de l’ARN messager et non de l’ADN. On procède pour cela à une adaptation de la technique, appelée RT-PCR, pour Reverse Transcription PCR. Il s’agit de réaliser une transcription inverse, de l’ARN vers l’ADN, avant de poursuivre la technique par la quantification de l’ADN.
Photoblanchiment : perte de fluorescence d’une molécule suite à une excitation trop forte ou prolongée.
Polariseur [Physique] : système optique transforment de la lumière non polarisé en lumière partiellement ou totalement polarisé. Il existe différents types de polariseurs en fonction de la polarisation souhaitée (voir ici pour plus d’information). Le polariseur le plus simple est un morceau de ruban adhésif qui polarise (mal) la lumière, de manière rectiligne.
Rapporteur (lignées de souris transgéniques) : on utilise des souris dites rapporteur pour identifier des cellules par l’expression d’une protéine, dont l’expression est dépendante d’un événement de recombinaison. Cette recombinaison est effectuée par une recombinase, telle que Cre, Flf ou Dre. Dans les souris « rapporteur tdtomato » par exemple, la protéine fluorescente tdtomato ne pourra être exprimée que si la recombinase correspondant est présente. On peut l’introduire en croisant les souris rapporteur à des souris où elle est exprimée spécifiquement dans un type cellulaire, ou bien en injectant un virus qui code pour cette recombinase. Le gène rapporteur peut être une protéine fluorescente (pour visualiser les cellules), mais aussi une opsine (pour les activer ou désactiver), un indicateur calcique (pour enregistrer les variations de calcium intracellulaire), un marqueur d’activité, etc.
Recombinases : protéines, issues de micro-organismes, qui sont capables de recombiner des séquences génétiques. Cre, mais aussi Dre et Flp sont très utilisées pour manipuler des gènes de souris comme par exemple pour supprimer l’expression d’un gène naturel ou introduire un gène nouveau (une protéine fluorescente ou un indicateur calcique par exemple). Cela permet d’étudier le rôle de certains gènes ou de sous populations de cellules (identifiées par des gènes marqueurs). Les effets de la recombinaison dépendent du nombre et de la position des sites de recombinaison (reconnus pas la recombinase) autour du gène ciblé. Ces sites sont appelés flex, flox, loxP (pour Cre), frt (pour Flp) ou rox (pour Dre). On peut même désigner ce gène comme CreON, CreOFF, ON si la présence de Cre va engendrer l’expression ou OFF la suppression de l’expression du gène. De très nombreuses lignées de souris existent exprimant ces recombinases dans un type cellulaire spécifique, sous contrôle d’un gène marqueur. Pour aller plus loin.
Séquençage bisulfite [Biologie] : méthode de biologie moléculaire permettant d’identifier les cytosines (bases azotées des acides nucléiques) qui sont méthylées sur un génome. Pour aller plus loin : ressource complémentaire.
Séquençage de l’ADN ou de l’ARN [Biologie] : technique qui consiste à identifier les nucléotides de l’ADN ou de l’ARN les uns après les autres, de manière à en déterminer la séquence exacte. Cela a diverses applications : comparer l’information génétique de plusieurs organismes pour aider à catégoriser les espèces vivantes, détecter des maladies génétiques, aider à la résolution d’enquêtes judiciaires, etc. Il existe différentes techniques de séquençage que vous pouvez découvrir ici.
Spectrométrie de masse [Chimie] : technique qui permet de caractériser la structure moléculaire de composés chimiques grâce à leur masse moléculaire. Généralement, la molécule à analyser est fragmentée en ions (des molécules chargées électriquement), dont les masses peuvent être déterminées avec précision. La répartition des masses des fragments permet de remonter à la structure initiale.
Suivi individuel de particule : méthode permettant de suivre individuellement la localisation de molécules marquées par fluorescence, à l’échelle nanométrique.
TIRFM : microscopie à fluorescence par réflexion totale interne (total internal reflection fluorescence microscopy en anglais). Cette technique consiste à n’examiner qu’une petite tranche de l’échantillon d’intérêt, environ 100 nm d’épaisseur, avec un rayon d’environ 100 nm. Elle peut être utilisée pour analyser simultanément plusieurs molécules/structures cellulaires d’intérêt, marquées à l’aide de molécules fluorescentes différentes. Pour aller plus loin.
Triangulation : méthode purement géométrique permettant à partir de la mesure de deux angles de déterminer la distance d’un objet par rapport à un point de référence. On prend deux points de référence devant soit, situé à une certaine distance. À partir du premier point, on mesure l’angle entre l’objet et le second point, puis, à partir du second point l’angle entre l’objet et le second point. Par un calcul de géométrie, la donnée des deux angles et de la distance entre les deux points de référence permet de trouver la distance à l’objet. Pour aller plus loin.
Tomographie par Émission de Positrons (TEP) [Biologie] : examen d’imagerie qui repose sur l’injection dans le sang d’un composé faiblement radioactif et non dangereux. Il permet de mesurer la manière dont ce composé est métabolisé (= utilisé) par l’organisme. En neurosciences, la TEP est utilisée pour étudier l’anatomie du cerveau, l’activation des réseaux neuronaux et la mise en jeu des neurotransmetteurs.
Ultracentrifugation [Biologie, Chimie] : centrifugation caractérisée par une vitesse de rotation pouvant aller jusqu’à 150 000 tours par minute (rpm), soit une accélération comparable à 1 000 000 000 g (accélération gravitationnelle terrestre). Elle permet de séparer des molécules plus petites que la centrifugation classique.
Western blot : technique permettant la détection et l’identification de protéines spécifiques dans un échantillon à l’aide d’anticorps dirigés contre elles. Les échantillons protéiques sont déposés sur un gel d’électrophorèse puis séparés en fonction de leur poids moléculaire selon leur vitesse de migration. Après la migration, elles sont transférées sur une membrane sur laquelle on applique des anticorps spécifiques des protéines d’intérêt qui permettent de révéler leur position sur le gel.
Papier-Mâché/CC BY-NC-SA 4.0 2022