Comment l'ADN constitue-t-il un moyen de stockage plus pérenne et plus économe que ceux existants actuellement ?

Pour parer à toutes pertes de données, on peut, avant la lyophilisation, dupliquer notre brin d'ADN de manière à ce qu'il y ait des copies intactes s'il est endommagé pendant la lyophilisation ou le séquençage (dont nous parlerons plus tard), ou bien s'il n'est pas conservé comme il aurait dû l'être. Pour cela, on va procéder à une réaction en chaine par polymérase ou PCR (polymerase chain reaction).

Comme nous l'avons mentionné plus tôt, les deux brins d'ADN sont reliés par des liaisons hydrogènes. Ces liaisons de faibles intensité sont dues aux propriétés électronégatives des atomes concernés. L'atome d'hydrogène est très peu électronégatif. Quand il est lié avec un atome très électronégatif comme l'oxygène ou le chlore dans une molécule, il se voit doté d'une charge partielle positive et peut interagir avec un autre atome lui aussi très électronégatif. Cependant, cette interaction ne peut s'effectuer qu'à condition que ce dernier possède au moins un doublet non liant.

Ce type de liaison est cependant qualifier de faible car très facile à rompre. Il suffit de chauffer le brin d'ADN à environ 90°C pour les rompre sans pour autant désolidariser les différentes nucléotides d'un même brin (il faudrait pour cela une température bien plus élevée).

On utilise cette propriété dans la réaction en chaîne par polymérase.

Généralement, on commence donc par chauffer l'ADN à 90°C pour séparer les deux chaînes, ce qu'on appelle la dénaturation. Cependant, dans notre cas, nous n'avons initialement qu'un brin simple, nous pouvons donc ignorer cette première étape lors du premier cycle. Puis on baisse la température à 50° pour opérer l'hybridation : des amorces (oligonucléotides complémentaires) se lient avec le brin. Celles-ci permettent d'initier la polymérisation du brin. Après cette hybridation, la polymérisation peut avoir lieu. On remonte la température à 70°C, on ajoute de l'ADN polymérase, l'enzyme synthétisant le brin complémentaire lors de la réplication et qui va donc ici aussi synthétiser un brin complémentaire à partir de l'amorce. On va donc se retrouver avec deux brins complémentaires liés par des liaisons hydrogènes. Une fois ce premier cycle effectué, un deuxième a lieu (en commençant cette fois-ci par la dénaturation) et ainsi de suite, d'où le nom de réaction en chaîne. En une heure, on peut ainsi obtenir 500 millions de copies du brin d'ADN initial. Outre l'assurance de conservation des données que garantit cette méthode, on peut aussi simplement l'utiliser dans l'intérêt d'avoir des copies de notre brin d'ADN bien que cela ne sera réellement intéressant que quand cette technique de stockage basé sur l'ADN sera démocratisée.