O.G.M.Production et utilisation

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Les techniques d'obtention des O.G.M.

Un gène est une molécule d'une taille relativement grande et qui ne peut que difficilement entrer spontanément dans une cellule. Divers procédés artificiels doivent donc être mis en œuvre pour favoriser le transfert et l'introduction définitive d'un gène dans un organisme qui deviendra alors transgénique. Ces procédés sont différents selon les espèces auxquelles on s'adresse mais, dans tous les cas, certaines exigences doivent être satisfaites.

Les opérations consistent tout d'abord à isoler un gène à partir d'un génome, à le modifier éventuellement au laboratoire par génie génétique pour lui conférer des propriétés nouvelles. Les modifications du gène peuvent ne pas concerner le message génétique proprement dit mais les mécanismes qui contrôlent l'expression de ce message. L'opération consiste alors à changer le commutateur que l'on appelle le promoteur et qui détermine dans quel type de cellules et à quel moment le gène sera actif. Le promoteur du gène de l'albumine (qui est synthétisée dans le foie seulement) peut ainsi permettre à un gène bactérien qui lui est associé de s'exprimer spécifiquement dans le foie d'une souris transgénique. De multiples combinaisons de ce genre sont possibles et sont testées ou exploitées quotidiennement par les chercheurs et les industriels.

Une fois préparé, le gène doit être introduit dans une cellule qui est capable d'engendrer un organisme entier. Les gamètes (spermatozoïde et ovocyte) peuvent recevoir le gène étranger et le transmettre à la descendance après fécondation. Chez les animaux comme les souris ou les lapins, les gènes sont donc le plus souvent introduits par micro-injection dans le noyau ou, à défaut, comme pour les non-mammifères, dans le cytoplasme de l'embryon d'un jour. Les gènes s'intègrent avec une faible fréquence (de l'ordre de 1 p. 100 des cas) dans l'un des chromosomes. Le gène étranger peut alors être transmis à la descendance. Chez certaines espèces, le taux d'intégration est extrêmement faible et ne permet pas, en pratique, d'obtenir des animaux transgéniques. On peut alors insérer le gène étranger dans un transposon qui, injecté dans l'embryon, s'intègre avec une efficacité acceptable. Les transposons sont en effet des séquences d'ADN qui ont acquis la capacité de se dupliquer et de s'intégrer de manière aléatoire dans le génome de la cellule. Cette méthode suppose donc que l'on ait introduit le gène étranger dans le transposon avant d'injecter ce dernier dans le noyau des cellules On peut également utiliser comme porteurs de gène des vecteurs lentiviraux qui proviennent de virus lents et qui ont la propriété de s'intégrer très efficacement dans le génome des cellules infectées. Ces vecteurs, qui ne contiennent plus aucun élément pathogène, transfèrent le gène étranger dans le noyau et permettent son intégration avec une bonne efficacité. Il est également possible d'incuber des spermatozoïdes en présence du gène étranger et de procéder ensuite à une fécondation in vitro. Le gène est alors introduit dans l'embryon via le spermatozoïde. Lorsque ces méthodes ne permettent pas d'atteindre un rendement suffisamment élevé de transgenèse, il est possible, chez certaines espèces, d'introduire le gène étranger dans des cellules embryonnaires souches qui sont transférées dans des embryons receveurs, donnant ainsi naissance à des animaux chimères transgéniques.

Chez les plantes, on utilise souvent un vecteur naturel issu de la bactérie Agrobacterium tumefaciens. Mais cette bactérie ne peut infecter toutes les espèces avec la même efficacité et en particulier les céréales. Il est alors possible d'envoyer dans les cellules, par une projection à haute vitesse, des billes microscopiques recouvertes d'ADN. Dans les deux cas, le gène étranger peut s'intégrer dans un des chromosomes de la plante. Les cellules ainsi transformées sont alors sélectionnées puis cultivées dans des conditions qui les font redevenir des cellules embryonnaires. Chacune de ces cellules ainsi dédifférenciée peut donner naissance à une plante clonée transgénique.

La même approche fondamentale a été mise au point chez les animaux. C'est dans ce but qu'a été perfectionnée la technique de clonage qui a mené à la naissance de Dolly (1996) et Marguerite (1998), premières brebis et [...]

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Écrit par :

  • : directeur de recherche, unité de biologie du développement et reproduction, Institut national de la recherche agronomique

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Pour citer l’article

Louis-Marie HOUDEBINE, « O.G.M. - Production et utilisation », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 juin 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/o-g-m-production-et-utilisation/