Comment créer un OGM

Comment créer un OGM ? :
Dans cette partie, nous allons voir différents procédés qui permettent aujourd’hui aux
scientifiques d’obtenir des organismes génétiquement modifiés. Cependant, la
compréhension de ces techniques nécessite quelques notions de biologie.
A - Notions importantes en biologie :
1- La cellule :
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, comme le montrent les schémas suivants.
- La cellule végétale :
Schéma d'une cellule végétale
- La cellule animale :
Schéma d'une cellule animale
2 – Le protoplaste :
La paroi cellulaire donne sa forme et sa rigidité à la cellule végétale. Si on ôte cette
membrane de la cellule, il ne lui reste alors que la membrane plasmique, qui renferme le
cytoplasme, la vacuole et le noyau. Cette cellule est maintenant un protoplaste. Celui-ci
prend une forme sphérique, il pourra retrouver sa forme d’origine en reformant une nouvelle
paroi.
Schéma du passage d'un protoplaste (à gauche) à une cellule (à droite)
3 – 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 à l'identique : toutes les cellules d'un individu contiennent le même ADN et celuici est spécifique à l’individu concerné, ce qui explique l’unicité des êtres vivants.
Chez les animaux et les végétaux, l'ADN se trouve dans le noyau des cellules. C'est lui qui
contient toute l'information nécessaire au bon fonctionnement de la cellule. L'ADN est formé
de deux brins enroulés en hélice. Chaque brin est constitué d’un enchaînement de
nucléotides qui diffèrent par une de leurs molécules, que l’on appelle «bases». Il existe
quatre bases différentes : adénine (A), thymine (T), guanine (G) et cytosine (C). Elles
maintiennent ensemble les deux brins de l’ADN (A d’un brin "s’associe" toujours avec T sur
l’autre brin, et C toujours avec G).
La localisation de l’ADN
4 – 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 protéine. 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.
Maintenant que nous avons défini les éléments qui sont manipulés lors de la
fabrication d’un OGM, nous allons pouvoir étudier les différentes méthodes inventées
par l’Homme pour obtenir un organisme qui possède un ou plusieurs nouveaux
gènes, conférant à celui-ci des caractéristiques supplémentaires. Ces méthodes sont
classées selon deux types : les techniques de transfert direct et celles de transfert
indirect.
B – Création d'un OGM :
Étape 1:
Avant la création de l'OGM, il faut identifier le gêne d'intérêt, c'est à dire le gène que
l'on veut étudier dans le but de l'incorporer dans un organisme si il présente des
caractéristiques intéressantes. Grâce à l'universalité du code génétique, ce gène
peut provenir de tout organisme vivant, plante, animal ou bactérie. Après l'avoir
identifié et repéré il faut l'isoler de son organisme d'origine.
Étape 2:
Après avoir repéré le gène, les scientifiques doivent préparer un plasmide où l'on
incorpore le gène d’intérêt, ainsi qu'un autre gène (souvent un gène de résistance à
un herbicide) et un marqueur, ces deux derniers ayant pour objectif de contrôler la
réussite de la transformation génétique.
Étape 3:
Le plasmide étant préparé il faut l'insérer dans une bactérie, de l’espèce Escherichia
Coli (notée E.C). Cette bactérie est la «préférée» des scientifiques puisqu’elle se
duplique très rapidement.
Étape 4:
On cultive ensuite notre bactérie. Nous nous retrouvons alors avec de nombreuses
bactéries identiques, possédant chacune le plasmide incorporé. C'est ici que le
marqueur sert a vérifier que le plasmide a bien été multiplié partout .
Etape 5:
Après que les bactéries se soient bien développées, il faut isoler les plasmides
clonés. Nous arrivons ainsi à la phase la plus importante mais également la plus
complexe de la transgenèse. Les techniques les plus utilisées sont :
•
L'électroporation :
Technique simple à mettre en œuvre. On soumet un mélange composé de
protoplastes et d'ADN à des chocs électriques. Le champ électrique dans le
mélange provoque l'ouverture des pores membranaires du protoplaste et
permet ainsi le passage de l'ADN dans le noyau Les protoplastes baignent
dans une solution de plasmides. Ces derniers passent donc dans la cellule qui
se retrouve donc génétiquement modifiée. Tout cela est possible car le
phénomène d’ouverture des pores est réversible: la cellule reprend sa forme
initiale si le choc électrique n'a pas été trop violent.
•
L’utilisation du canon biolistique
Avec cette méthode on utilise un appareil nommé «canon biolistique» ou
«canon à particules».Il faut tout d'abord extraire les plasmides. Après cela, on
dispose les plasmides sur des petites billes métalliques de un micron (donc
infiniment petites). Il suffit ensuite de bombarder à l’aide du canon biolistique
les cellules auxquelles nous désirons incorporer la nouvelle caractéristique. Le
taux de réussite est toutefois très faible car on bombarde la cellule d'une
manière très aléatoire. Jacques Muller appelle ainsi ces OGM, des «OGM
cochons»
Étape 6:
On met en culture les cellules vivantes dans un milieu contenant l'herbicide H afin de
contrôler que les cellules ont bien incorporé le gène de résistance à cet herbicide.
Ainsi cette étape permet de faire une dernière sélection des cellules et donc des
plasmides ayant réussi avec succès toutes les étapes.
Enfin, la dernière étape est alors la régénération de plantes entières à partir de ces
cellules, c'est à dire la culture de la plante.