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Applications et découvertes 4
Applications et découvertes 4
Début de la transgénèse et utilisation des biotechnologies
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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La transgénèse



Le génie génétique

Le génie génétique et le transfert de gènes
Le génie génétique et le transfert de gènes
La transgénèse permet de cibler le gène à transférer
Le génie génétique et le transfert de gènes
Le génie génétique désigne l'ensemble des techniques permettant d'introduire et de faire exprimer dans un organisme vivant un ou des gènes provenant de n'importe quel autre organisme. Les organismes ainsi obtenus sont dits Organismes Génétiquement Modifiés (OGM). On distingue les techniques de biologie moléculaire qui permettent de préparer les séquences d'ADN qui seront introduites, on parle de construction génétique, et les techniques de transgénèse qui permettent de transférer le gène.
 
Plusieurs découvertes scientifiques ont permis d'aboutir à l'obtention de la première plante transgénique en 1983. La compréhension des mécanismes responsables de la galle du collet, maladie connue depuis l'antiquité, a permis la mise en évidence d'un transfert génétique naturel. Elle est à l'origine des techniques de transformation génétique utilisées aujourd'hui.
 
La transgénèse permet d'apporter des solutions à des problèmes très variés. Ils touchent aussi bien l'agronomie, l'amélioration des qualités alimentaires, la santé, l'industrie ou l'environnement. Ce chapitre montre la diversité des espèces concernées et donne un aperçu des améliorations possibles.
 
Les deux principales caractéristiques du génie génétique en comparaison de la sélection classique basée sur la reproduction sexuée sont :
 
- Une source de gènes étendue. On peut franchir la barrière des espèces, des genres et des règnes. Ainsi, il est possible d'introduire des caractères qu'il ne serait pas possible d'introduire par sélection classique.
 
- Le transfert d'un gène précis. Elle permet de transférer le seul gène désiré et non de transférer plusieurs gènes comme lors de la reproduction sexuée.


La transgénèse : différentes stratégies

Les différentes stratégies de la transgénèse
Les différentes stratégies de la transgénèse
Introduire un caractère ou en inactiver un autre
Les différentes stratégies de la transgénèse

Introduire un nouveau caractère
 

C'est un cas où le transfert de gènes s'accompagne d'un transfert de caractère. Une copie du gène d'intérêt est introduite dans la plante. Son expression, par l'intermédiaire d'un ARN messager, entraîne la production d'une protéine, responsable du nouveau caractère.

Les exemples dans ce domaine sont nombreux : introduction d'un gène de résistance à des insectes, à des pathogènes, à des herbicides, modification de la composition des graines, production de molécules d'intérêt industriel ou pharmaceutique.


Inactiver un caractère
 

Dans ce cas, il n'y a plus à proprement parler de transfert de gènes, on agit sur l'expression d'un gène déjà présent dans la plante.
La stratégie antisens est la voie la plus couramment utilisée.
Elle consiste à bloquer l'expression d'un gène cible. Une copie « inversée » de ce gène est introduite, d'où le nom de la technique. Les ARN messagers (ARNm) produits par la copie originelle du gène et par celle introduite sont complémentaires. Ils s'hybrident donc et forment une molécule d'ARN double brin. Cette molécule aberrante est dégradée. Ainsi l'expression du gène est bloquée et le caractère ne s'exprime plus. Cette technique a permis d'obtenir des espèces végétales à teneur en lignine réduite, des tomates et des melons à maturation retardée, ou des pommes de terre contenant moins d'amidon.

Deux autres techniques permettent également d'inactiver un caractère. L'une repose sur l'introduction dans la plante d'un gène codant pour un ribozyme. Ce sont des molécules d'ARN enzymatiques. Ces molécules d'ARN synthétisées possèdent une séquence complémentaire de l'ARN messager du gène cible à inactiver, le ribozyme s'hybride à cet ARN messager et coupe spécifiquement l'ARN. Dans ce cas également, le caractère ne s'exprime pas.

L'autre technique, la co-suppression (ou gene-silencing), consiste à surexprimer le gène. Il s'agit cette fois d'introduire plusieurs copies du gène présent dans la plante. Des mécanismes naturels de régulation se mettent en jeu dans la cellule, et dégradent les ARN messagers produits en grande quantité. Cette technique est très sensible à son environnement. En fonction des conditions du milieu, la régulation ne sera pas la même.