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La multiplication de la construction génétique
La multiplication de la construction génétique
Le clonage du gène se fait grâce à une bactérie
tags : transgénèse | OGM | plasmide |
Les étapes de la transgénèse
Les étapes de la transgénèse
La création d'une nouvelle variété OGM se fait en 4 étapes

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L’utilisation d’agrobacterium


Transfert d'ADN par Agrobacterium
Transfert d'ADN par Agrobacterium
Valoriser les aptitudes d'une bactérie pour réaliser les tranferts de gènes
Transfert d'ADN par Agrobacterium
La bactérie du sol, Agrobacterium tumefaciens, provoque chez les plantes infectées une tumeur, la galle du collet.
Une autre espèce, Agrobacterium rhizogenes, parasite également les plantes selon les mêmes mécanismes qu'A. tumefaciens.
 
Elle provoque alors le développement anarchique du système racinaire appelé chevelu racinaire.


Transfert naturel de l'ADN-T par Agrobacterium tumefaciens

On a pu démontrer que le parasitisme d'Agrobacterium repose sur le transfert d'une partie de son plasmide dans les chromosomes de la plante. Cette partie qui est transmise au génome de la plante est appelée ADN-T.
 
Il s'agit d'une partie constante de l'ADN du plasmide de la bactérie, appelé ADN-T, pour ADN Transféré. L'ADN-T est délimité par des bordures, bordure gauche et bordure droite, constituées par des séquences de 25 nucléotides. C'est la région comprise entre ces frontières qui est transférée.
 
Elle contient les gènes qui confèrent à la plante des propriétés tumorales, c'est-à-dire qu'ils entraînent la prolifération continue et incontrôlée des cellules végétales par production d'hormones de croissance.
 
Des gènes entraînant la synthèse d'opines sont également présents sur l'ADN-T. Les opines sont des protéines spécifiques des bactéries qui ne sont pas habituellement présentes dans les tissus sains. Relâchées dans le milieu, les opines favorisent la multiplication des souches pathogènes et détournent une partie de l'activité photosynthétique de la plante au profit des bactéries.
 
Sur le plasmide, en dehors de l'ADN-T, on trouve une région de virulence. Cette dernière n'entraîne pas directement la formation de la maladie, mais est indispensable au transfert et à l'intégration de l'ADN-T.


Transfert naturel de la construction génétique par Agrobacterium tumefaciens

C'est ce transfert naturel ou biologique de gènes, à l'aide d'Agrobacterium, qui est utilisé pour transformer les végétaux. A. tumefaciens est la bactérie la plus employée. Le principe est de modifier son plasmide Ti afin qu'il n'y ait pas de formation de la galle du collet, mais qu'il y ait quand même transfert et intégration des gènes désirés dans le génome des plantes.
 
On construit des plasmides Ti désarmés. C'est-à-dire que les gènes, situés sur l'ADN-T, responsables du pouvoir pathogène de la bactérie, sont délétés. Il est toutefois nécessaire, pour la réalisation du transfert de gènes, de garder intactes les deux bordures gauche et droite de l'ADN-T, ainsi que les fonctions de virulence. Entre les deux bordures de l'ADN-T est insérée la construction génétique. Elle est ensuite introduite dans le végétal.


Les systèmes binaires de transfert

Des constructions ont été réalisées pour diminuer la taille des plasmides et pour simplifier les méthodes d'insertion de gènes dans l'ADN-T. Ainsi, l'information génétique, nécessaire au transfert et à l'intégration dans le matériel végétal de la construction génétique, a été répartie en deux plasmides. L'un est le plasmide d'Agrobacterium sans son ADN-T et possédant encore les gènes de virulence. Il induira à distance le transfert de l'ADN-T recombiné de l'autre plasmide, on parle d'action en trans. L'autre plasmide est un vecteur de petite taille qui porte l'ADN-T recombiné, donc la construction génétique. Ce vecteur, appelé vecteur binaire, possède la capacité de se répliquer dans Agrobacterium mais aussi dans E. coli.
 
C'est donc à la fois un vecteur de transfert et un vecteur de clonage. Cette technique est de plus en plus utilisée.