Ce début novembre, les élèves de Terminale Section STL Biotechnologies Philibert Delorme du Lycée polyvalent Philibert Delorme encadrés par leurs professeurs Stéphanie Thevenet et Benjamin Auvray ont mené à bien l’ensemble des étapes du programme Amgen Biotech Experience France (ABE France), une séquence expérimentale de biologie moléculaire appliquée au génie génétique. Cette initiative, portée en France par le Département de Biologie de l’École normale supérieure (ENS), permet aux lycéens d’utiliser du matériel professionnel et des réactifs de pointe pour découvrir les techniques employées dans les laboratoires de recherche.

La totalité du programme ABE

Une semaine de biologie moléculaire au cœur des biotechnologies

La première séance, le jeudi 6 novembre, a permis aux élèves de se plonger dans les principes du clonage moléculaire. Ils ont procédé à la digestion enzymatique de plasmides par des enzymes de restriction, puis à la construction d’un plasmide recombinant intégrant le gène codant la protéine fluorescente rouge (RFP), une protéine utilisée comme marqueur en biologie cellulaire.

Construction du plasmide

Vérification de la construction du plasmide par électrophorèse sur gel d'agarose

Résultat sous transillumination

Le vendredi 7 novembre, les élèves ont réalisé la transformation de cellules d’Escherichia coli par le plasmide recombinant. Cette manipulation visait à introduire le gène d’intérêt dans les bactéries afin qu’elles puissent produire la protéine fluorescente. L’observation des boîtes de culture a été l’occasion d’aborder la sélection des colonies transformées, identifiables par leur coloration rose, caractéristique de la production de RFP.

Transformation bactérienne

Ensemencement des différents milieux de culture LB, LB+AMP, LB+AMP+ARA

Purification et identification de la protéine d’intérêt

Le lundi 11 novembre, les élèves ont réalisé la purification de la protéine RFP par chromatographie sur colonne. Ils ont travaillé à partir d’un lysat bactérien contenant la protéine, puis ont fait circuler successivement dans la colonne :

• le lysat cellulaire,
• une solution de lavage destinée à éliminer les molécules indésirables fixées de façon non specifique,
• puis une solution d’élution permettant de récupérer la RFP purifiée.

Au fur et à mesure que l’élution progressait, la résine relâchait la protéine, qui était recueillie goutte à goutte dans des tubes. Les élèves ont ainsi pu observer la séparation progressive de la RFP du reste des constituants du lysat, illustrant le principe de la purification de protéines en biotechnologie.

L'étape de purification de la RFP par chromatographie d'affinité

Récupération de la RFP purifiée

RFP purifiée sous transillumination

Enfin, le jeudi 14 novembre, les élèves ont mis en œuvre une amplification par PCR sur des colonies bactériennes, suivie d’une électrophorèse sur gel d’agarose. Cette dernière étape avait pour but de vérifier la présence du plasmide recombinant dans les colonies sélectionnées, en visualisant le fragment amplifié correspondant au gène inséré.

Gélose LB+AMP+ARA

Les mini thermocycleurs pilotés par une application

L'électrophorèse d'ADN suivant la PCR

Résultats d'électrophorèse sous transillumination

Un apprentissage concret et motivant

Tout au long de ces travaux pratiques, les élèves ont pu manipuler avec des techniques modernes de biologie moléculaire, en suivant une démarche expérimentale complète — de la conception du plasmide à la vérification finale du résultat. Cette immersion dans les méthodes du génie génétique a constitué une expérience formatrice, leur permettant d’acquérir une vision concrète du travail de recherche et de la production de biomolécules.

Une première édition prometteuse

Cette première participation du lycée Philibert Delorme au programme Amgen Biotech Experience marque une étape importante pour la filière STL dans l’académie de Grenoble. L’expérience devrait être reconduite l’an prochain, et les élèves remercient Amgen pour cette superbe opportunité !

Le groupe de TSTL de Monsieur Auvray

Le groupe de TSTL de Madame Thévenet