Transgenèse
La transgenèse est une technique consistant à introduire un ou plusieurs gènes dans des cellules (par exemple végétales ou animales) menant à la transmission du gène introduit, ou transgène, aux générations successives.
L'organisme transformé est appelé organisme génétiquement modifié (OGM), ou organisme transgénique.
Les transformations génétiques d'organismes unicellulaires ou de virus sont relativement simples à aborder. Elles font appel à des techniques nettement plus complexes pour les animaux et végétaux.
Production d'individus transgéniques
La transgenèse comporte plusieurs étapes :
- L'identification et la localisation du « gène d'intérêt », responsable de la caractéristique jugée intéressante à transférer (par exemple la résistance à la pyrale est portée par le gène Bt dans le maïs Bt).
- L'isolement de ce gène.
- La construction du transgène. Elle implique d'isoler la séquence codant la protéine d'intérêt à ajouter, puis à ajouter en amont du gène un promoteur afin de permettre la transcription en aval d'un terminateur de transcription. La réalisation d'une « construction génétique » (comportant le gène d'intérêt et les séquences de régulation nécessaires à son expression dans l'organisme receveur) et son insertion dans un plasmide, petite boucle d'ADN d'origine bactérienne servant de « malette » de transfert du gène d'interêt. Les séquences de régulation comportent obligatoirement un promoteur adapté à l'organisme receveur. Une séquence est un enchaînement de nucléotides particulier. Le choix du promoteur permet d'orienter l'expression du gène, de la limiter à une partie de l'organisme (feuilles ou racines, glandes mammaires…) ou à un stade de son développement.
- La transformation de l'organisme cible, avec une pénétration de l'ADN dans la cellule, et l'intégration de l'information génétique. L'introduction du plasmide modifié dans le génome de la cellule, se fait par un vecteur biologique (un Agrobacterium ou un virus « désarmé ») ou par un procédé mécanique (projection de microbilles de tungstène portant le plasmide). 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.
- La multiplication des cellules tranformées.
Différences entre la transgenèse et les méthodes classiques d'amélioration
Bénéfices :
- Avantages de pureté et de rapidité : La transgenèse permet d'introduire un caractère intéressant unique, et ce, en une seule étape. Les techniques traditionnelles donnent des individus ayant hérité de plus d'un caractère, et ce, après plusieurs générations de croisements.
- possibilités de croisements très diverses : Les méthodes classiques ne permettent d'échanger de gènes qu'à l'intérieur d'une espèce ou tout du moins entre espèces relativement proches. La transgenèse, en revanche, permet l'introduction dans un organisme receveur d'un gène provenant de n'importe quel organisme donneur, voire d'un gène artificiel.
Inconvénients :
- il est nécessaire d'identifier et de cloner la séquence des gènes intéressants, puis de synthétiser in vitro ces gènes avant d'effectuer la transgenèse.
- la transgenèse ne permet l'introduction que d'un caractère codé par un seul gène ou par un petit nombre de gènes, étant donné la difficulté de la préparation des transgènes et de leur introduction dans les cellules ciblées.
Voir aussi
- Paul Berg