Transgenèse

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Définition écrite


  • L'identification du « gène d'intérêt », le gène dont on veut étudier le fonctionnement en recherche fondamentale ou le gène responsable de la caractéristique jugée intéressante à transférer pour un OGM (par exemple la résistance à la pyrale est portée par le gène Bt dans le maïs Bt).

La construction du transgène. Elle implique la réalisation d'une séquence nucléotidique comportant :

(1) la séquence codant la protéine d'intérêt ;

(2) en amont du gène un promoteur et des séquences régulatrices (afin de permettre la transcription) ;

(3) en aval un terminateur de transcription. Une séquence est un enchaînement de nucléotides particulier. Le choix des séquences régulatrices permet d'orienter l'expression du gène, de la limiter à une partie de l'organisme (feuilles ou racines, glandes mammaires, etc.) ou à un stade de son développement.

Dans certains cas, l'insertion du transgène se fait par l'intermédiaire d'un vecteur. Ce vecteur peut comporter des séquences de régulation, réplication ou encore des marqueurs de sélection. Les vecteurs les plus connus sont les plasmides, petites boucles d'ADN d'origine bactérienne. Les séquences de régulation comportent obligatoirement un promoteur adapté à l'organisme receveur. Les marqueurs de sélection sont généralement des gènes de résistances à des antibiotiques, des herbicides ou des pesticides. La transformation de l'organisme cible, par intégration de l'ADN de l'organisme d'origine, support de l'information génétique, dans les cellules de l'organisme cible. L'introduction du transgène, ou du vecteur dans le génome de la cellule, peut se faire par perméabilisation des membranes (bactéries, levures), par un procédé mécanique (projection de microbilles de tungstène ou d'or portant le plasmide), ou encore par un vecteur biologique (une bactérie, Agrobacterium tumefaciens pour la transformation des plantes ou un phage pour la transformation des bactéries). Il est également possible d'introduire la construction génique directement, par microinjection dans la cellule. La sélection des cellules transformées, à l'aide par exemple, d'éléments discriminants inclus dans le transgène. Ainsi, en introduisant un gène de résistance à un antibiotique dans le plasmide et en mettant les bactéries transformées en contact avec l'antibiotique concerné, ne survivront que les bactéries ayant reçu le transgène.

1- Ce n’est pas un gène en tant que tel que l’on transfère mais une construction complètement artificielle, chimérique, rassemblant des éléments génétiques provenant d’organismes très divers.

2- L’intégration réussie d’ADN chimère dans le génome d’un organisme étranger est un évènement extrêmement rare, malgré tous les artifices mis en œuvre dans la transgenèse. C’est pourquoi il est nécessaire d’ajouter un gène marqueur permettant une sélection aisée des cellules ayant intégré le transgène.

3- En dehors du génome d’origine (organisme donneur), le gène d’intérêt s’exprime peu ou pas du tout. Les interactions avec les autres gènes sont nombreuses. Aussi on rajoute une portion d’ADN particulière (le promoteur) extraite de virus qui contourne les mécanismes de contrôle de l’organisme receveur.

4- L’insertion dans le génome de l’organisme receveur se fait largement au hasard, par exemple au milieu d’un gène, ce qui peut conduire à activer ou éteindre certaines fonctions.

  • Avec la transgenèse, c'est assez facile : je cherche, chez l'homme, le gène qui lui permet de fabriquer de l'insuline, et je le mets dans une bactérie. Ensuite, je n'ai plus qu'à cultiver les nouvelles bactéries transgéniques ainsi obtenues : Grâce au gène humain que je leur ai injecté, ces bactéries sont devenues capables, exactement comme l'homme, de fabriquer de l'insuline humaine! Il n'y a plus qu'à la récupérer pour soigner les malades.
  • Un être transgénique n’existe donc pas à l’état naturel. La transgenèse n’a rien de comparable avec la sélection classique qui utilise les mécanismes de reproduction d’une plante (cf. Semences : définitions, lois et marché mondial) et n’introduit pas de gène étranger à une espèce. Si certains micro-organismes comme les virus ont cette capacité de franchir la barrière des espèces en introduisant leur gène dans un génome végétal, une fraise ne s’est encore jamais « croisée » avec un poisson. Il est donc faux de dire que la nature a toujours fait des « OGM » et encore moins des OGM transgéniques.


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Allèle / Génie génétique / Bases azotées(Adénine-Thymine;Guanine-Cytosine) / Séquence de bases azotées

Sur Wikipédia :

Chromosome / Allèle / Génie génétique / Bases azotées(Adénine-Thymine;Guanine-Cytosine) / Séquence de bases azotées

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Puce-didaquest.png Exemples, applications, utilisations

  • Il existe de nombreuses applications à la transgenèse, mais en voici un exemple pour bien comprendre :

L'être humain produit dans son corps une substance, l'insuline, qui lui permet de réguler la quantité de sucre dans son sang. Pour cela, il dispose d'un gène, qui "explique" à son corps comment faire cette insuline.

Chez certaines personnes, ce gène ne fonctionne pas correctement : ces personnes ne fabriquent donc pas d'insuline, et deviennent malades : c'est ce que l'on appelle le diabète.

On peut facilement soigner les diabétiques : il suffit de leur faire une piqûre d'insuline. Le problème, c'est que seule l'insuline fabriquée par les êtres humains marche. Alors comment faire? On ne peut pas élever des êtres humains pour leur prendre leur insuline afin de soigner les diabétiques, bien sûr...

Avec la transgenèse, c'est assez facile : je cherche, chez l'homme, le gène qui lui permet de fabriquer de l'insuline, et je le mets dans une bactérie. Ensuite, je n'ai plus qu'à cultiver les nouvelles bactéries transgéniques ainsi obtenues : Grâce au gène humain que je leur ai injecté, ces bactéries sont devenues capables, exactement comme l'homme, de fabriquer de l'insuline humaine! Il n'y a plus qu'à la récupérer pour soigner les malades.

  • Il existe plusieurs autres utilisations de la transgenèse :

pour fabriquer des médicaments : certaines substances fabriquées par le corps humain, peuvent être utilisées comme médicament. Mais on ne peut pas élever des êtres humains pour obtenir ces médicaments : on trouve donc le gène qui permet à l'être humain de les fabriquer, et on le met dans un autre être vivant qu'on cultive, une plante ou une bactérie, par exemple, qui devient capable de fabriquer la substance. certaines plantes produisent des substances qui peuvent être utilisées comme médicament, mais elles sont trop petites pour qu'on puisse produire suffisamment de médicament en les cultivant ; on trouve donc le gène qui permet à la plante de produire le médicament, et on le met dans une plante beaucoup plus grosse, comme le maïs, par exemple, que l'on cultive afin de produire suffisamment de médicament. pour améliorer les espèces cultivées : par la transgenèse, on peut rendre une plante capable de pousser plus vite, ou de fabriquer des insecticides, etc. pour la recherche sur les OGM : pour avoir des informations sur les OGM, il est nécessaire d'avoir des OGM, et donc, de les fabriquer.

  • Quand on injecte un gène dans l'ADN d'un être vivant, il n'y a aucun moyen de prévoir où, dans l'ADN, ce gène va s'insérer. Il y a donc un gros risque que le gène soit inséré au milieu d'un autre gène très important : le gène ainsi coupé ne va plus fonctionner, et la transgenèse aura échoué.

On injecte donc le gène dans un grand nombre de cellules à la fois ; la plupart du temps, cela ne marche pas. Quand ça marche, la plupart du temps, cela abîme les gènes de la cellule, qui meurt, ou ne peut pas bien se développer. Il ne reste donc que quelques cellules, chez qui, par hasard, le transgène s'est inséré au bon endroit. On garde donc ces quelques cellules pour les cultiver, par clonage, et refaire un être vivant entier, qui sera un être vivant transgénique.


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