Définition : Un Organisme Génétiquement Modifié (OGM) est un organisme vivant (végétal, animal, bactérie) dont le patrimoine génétique a subi des modifications, non naturelles, par l’ajout d’un ou de plusieurs gènes conférant une caractéristique nouvelle.
Il existe trois types d'OGM, les OGM pesticides portant un gène de résistance à un insecte, les OGM herbicides portant un gène de résistance à un herbicide spécifique ainsi que les OGM présentant des intérets agricoles (demande moins d'eau...) ou nutritionels (davantage de vitamines).
→Afin de comprendre comment sont fabriqués les OGM, le biologiste Génético va nous faire quelques rappels :
La cellule : La cellule est un système très complexe, comme tout être vivant, elle assimile, grandit, se multiplie, et meurt. La cellule étant la plus petite unité du vivant. Tout organisme se compose d’une ou plusieurs cellules, ce nombre pouvant atteindre plusieurs milliards. Cependant, selon les organismes, les cellules peuvent présenter certaines différences dans leur structure. En effet, la cellule végétale se distingue de la cellule animale notamment grâce à sa paroi cellulaire, mais les éléments principaux, tels que le noyau et la membrane plasmique, se retrouvent dans les deux types de cellules.
L'Acide désoxyribonucléique : L'Acide désoxyribonucléique, plus communément appelé ADN, est une macromolécule présente dans les cellules de tous les êtres vivants. Quand les cellules se divisent, cet ADN se reproduit a l'identique: toutes les cellules d'un individu contiennent le même ADN et celui ci est specifique a l'individu concerné, ce qui explique l'unicité des êtres vivants. L'ADN contient l'information génétique d'un être vivant.
Le gène : Un gène est un "morceau " de l’ADN contenu dans le noyau de nos cellules et qui porte le plan de fabrication d’une proteine. Les gènes sont porteurs des informations relatives aux caractéristiques d’un individu (la couleur des yeux par exemple). L'homme possède environ 30000 gènes. Certaines espèces animales et végétales ont plus de gènes que l'homme.
La transgénèse : La transgénèse est le fait d'introduire un ou plusieurs gènes dans un organisme vivant. Ce transgène pourra être exprimé dans l'organisme transformé.
Le biologiste Génético va maintenant nous accompagner pour expliquer la fabrication d'un organisme génétiquement modifié:
La fabrication d'un OGM se fait en 5 étapes:
► Tout d'abord il y a la phase d'extraction du gène :
l'ADN contenant le gène doit etre manipulé pour en prélever ce gene. Cela se fait grâce a des enzymes spéciales dites de restriction. Celles-ci sont capables de couper l'ADN en des endroits trés particuliers, et donc de couper le parties correspondant au gène. Plusieurs modifications doivent alors être faites pour adapter le gène prélevé à la nouvelle espèce.
► Ensuite une fois le gène isolé, il faut le multiplier. Pour cela, il est introduit dans une bactérie qui va être mulltipliée. Il faut ensuite purifier le tout pour ne garder que le gène d'intérêt.
► La troisième étape est celle de l'insertion du gene; cela s'appelle la transgénèse. Il existe plusieurs techniques pour insérer le gène dans l'ADN de la
cellule. Nous détaillerons ici les deux les plus utilisées puis nous citerons brièvement les autres techniques.
La transgénèse : La transgénèse est le fait d'introduire un ou plusieurs gènes dans un organisme vivant. Ce transgène pourra être exprimé dans l'organisme transformé.
Le biologiste Génético va maintenant nous accompagner pour expliquer la fabrication d'un organisme génétiquement modifié:
La fabrication d'un OGM se fait en 5 étapes:
► Tout d'abord il y a la phase d'extraction du gène :
l'ADN contenant le gène doit etre manipulé pour en prélever ce gene. Cela se fait grâce a des enzymes spéciales dites de restriction. Celles-ci sont capables de couper l'ADN en des endroits trés particuliers, et donc de couper le parties correspondant au gène. Plusieurs modifications doivent alors être faites pour adapter le gène prélevé à la nouvelle espèce.
► Ensuite une fois le gène isolé, il faut le multiplier. Pour cela, il est introduit dans une bactérie qui va être mulltipliée. Il faut ensuite purifier le tout pour ne garder que le gène d'intérêt.
► La troisième étape est celle de l'insertion du gene; cela s'appelle la transgénèse. Il existe plusieurs techniques pour insérer le gène dans l'ADN de la
cellule. Nous détaillerons ici les deux les plus utilisées puis nous citerons brièvement les autres techniques.
♦Technique bactériologique : On utilise la bactérie Agrobacterium tumefaciens, qui est capable de s'insérer dans le génome des plantes. Le gène est intégré dans le plasmide de la bactérie, qui le conduit jusqu'à l'ADN de la cellule à modifier.
♦Le canon à gène : C'est la méthode la plus utilisée en industrie biotechnologique. Les constructions génétiques sont fixées sur des billes microscopiques (diamètre de 1
µm=0,001 mm) en or ou en tungstène, puis, elles sont projetées à très grande vitesse sur les cellules à modifier et traversent leur paroi. Les billes sont ralenties au fur et à mesure qu'elles traversent les différentes couches cellulaires. Quelques-unes des cellules atteintes vont alors intégrer spontanément les gènes dans leur génome. Mais l'intégration du gène se fait de façon aléatoire dans l'ADN de la cellule; ce qui réduit le rendement de la fabrication d'un plant OGM.
♦Le canon à gène : C'est la méthode la plus utilisée en industrie biotechnologique. Les constructions génétiques sont fixées sur des billes microscopiques (diamètre de 1
µm=0,001 mm) en or ou en tungstène, puis, elles sont projetées à très grande vitesse sur les cellules à modifier et traversent leur paroi. Les billes sont ralenties au fur et à mesure qu'elles traversent les différentes couches cellulaires. Quelques-unes des cellules atteintes vont alors intégrer spontanément les gènes dans leur génome. Mais l'intégration du gène se fait de façon aléatoire dans l'ADN de la cellule; ce qui réduit le rendement de la fabrication d'un plant OGM.
-Les autres techniques, moins pratiquées sont :
♦L'électroporation : C'est une des techniques les plus simples à mettre en œuvre. Elle consiste à soumettre un mélange de protoplastes et d'ADN à des chocs électriques.
♦La micro-injection : Elle se réalise sur des protoplastes, dont nous avons vu précédemment la formation. L'opération consiste à introduire directement le gène étranger dans la cellule à modifier, à l'aide d’un micromanipulateur monté avec un microscope.
♦La biolistique : ou balistique biologique, elle consiste à propulser directement le transgène dans les cellules végétales.
♦La transfection biologique : Elle utilise les propriétés de ces bactéries. C’est une méthode plus « naturelle » que celles que nous avons vues précédemment.
♦La lipotransfection : La technique de méthode est d’ « emprisonner » le gène d’intérêt dans un liposome, c’est-à-dire une structure sphérique constituée de lipides.
►Après l'insertion du gène, les cellules sont mises en contact
avec un antibiotique : celles qui résistent à l'antibiotique ont le gène de résistance à l'antibiotique et donc aussi le gène d'intérêt.
Les autres n'ont pas le gène d'intérêt et sont éliminées.
►Pour finir, il est nécéssaire de pratiquer à la génération des futures graines grâce aux cellules génétiquement modifiées retenues.
