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====== transgenèse ====== ===== Définition ===== Introduction d’un ou plusieurs gènes d'une espèce donnée, au sein du génome de cellules végétales ou animales d'une autre espèce, afin d'obtenir leur expression dans les cellules-hôtes. **n. f.** (lat. //trans,// au-delà, de l'autre côté, par-dessus et //genesis//, naissance). **Voir :** [[glossaire:entrees:c:cellule|cellule]], [[glossaire:entrees:e:espece|espèce]], [[glossaire:entrees:e:expression_d'un_gene|expression d'un gène]], [[glossaire:entrees:g:gene|gène]], [[glossaire:entrees:g:genome|génome]]. ===== Informations complémentaires ===== La transgenèse nécessite l’utilisation des techniques du génie génétique. L'organisme transformé est appelé organisme génétiquement modifié (OGM) ou organisme transgénique. Le code génétique étant le même pour tous les organismes (il est dit universel), les gènes à transférer peuvent être pris dans une grande diversité d'espèces (bactéries ou eucaryotes) ou même être conçus artificiellement. Un gène introduit dans un génome (transgène) peut se transmettre aux générations successives, en passant le «filtre» de la méiose, comme tous les autres gènes. **Voir :** [[glossaire:entrees:a:artificiel|artificiel]], [[glossaire:entrees:b:bacterie|bactérie]], [[glossaire:entrees:c:code_genetique|code génétique]], [[glossaire:entrees:e:eucaryote|eucaryote]], [[glossaire:entrees:g:genie_genetique|génie génétique]], [[glossaire:entrees:m:meiose|méiose]], [[glossaire:entrees:o:ogm|OGM]]. ==== Technique ==== La transgenèse comporte plusieurs étapes dont les premières constituent une véritable construction génétique. === Étapes de préparation au transfert (identification, isolement, intégration et multiplication d'un gène d'intérêt) === Les gènes d'intérêt (transgène) sont de natures très diverses et concernent soit les animaux, soit les plantes. Leurs caractères peuvent-être la qualité nutritionnelle, la résistance à des maladies, à des insectes ravageurs ou à des herbicides. Les premières étapes sont dans l'ordre : * repérer un caractère intéressant dans un organisme vivant ; * identifier la protéine correspondant à ce caractère. Par exemple, pour une plante de grande culture, la protéine qui par sa toxicité repousse un ravageur ; * identifier, localiser, et isoler, par les techniques de biologie moléculaire, le transgène à l'origine de cette protéine et la séquence de nucléotides la codant ; * ajouter, en amont et en aval de la séquence, des segments particuliers d'ADN qui permettront la lecture du gène dans un nouvel environnement cellulaire. On ajoute également un gène marqueur qui permettra de trier les cellules ou organismes le portant et, par voie de conséquence, le transgène auquel il a été greffé. Par exemple, le marqueur peut-être la résistance à un antibiotique ou à un herbicide ; * insérer la construction génétique dans une petite boucle d'ADN d'origine bactérienne (plasmide), qui sera multipliée (clonée) en grand nombre pour augmenter les chances de transfert, étape suivante. **Voir :** [[glossaire:entrees:c:clone|clone]], [[glossaire:entrees:h:herbicide|herbicide]], [[glossaire:entrees:r:ravageur|ravageur]]. === Transfert du gène dans le génome-cible === Il s'agit d'introduire l'information génétique nouvelle dans le génome des cellules-cibles. La méthode de transfert peut utiliser : * un vecteur biologique (bactérie ou virus rendus non virulents). Dans le cas du transfert d'un gène dans le génome d'une plante, le vecteur est une bactérie (//Agrobacterium//). * la projection de microbilles enrobées d'ADN portant la construction génétique choisie ; * des micro-injections dans les cellules-hôtes (technique la plus fréquente pour les animaux), * des substances chimiques ou des champs électriques, permettant de faire des trous dans la membrane plasmique pour y faire passer à l'ADN. **Voir :** [[glossaire:entrees:a:adn|ADN]], [[glossaire:entrees:m:membrane_plasmique|membrane plasmique]]. === Modification directe d'un gène cible === Une nouvelle méthode, dite CRISPR Cas9, se distingue de la transgenèse parce qu'elle permet de cibler une zone spécifique de l’ADN, de la couper et d'y insérer la séquence ADN que l’on souhaite. À la différence des organismes transgéniques, ces organismes ne possède aucun ADN étranger dans leur génome et ne peuvent être distingué d’un mutant naturel ou d’une variété classique. **Voir :** [[glossaire:entrees:c:crispr_cas9|CRISPR Cas9]]. === Développement des organismes génétiquement modifiés === À ce stade, il est nécessaire de vérifier que le transfert a été efficace (transformation génétique), c'est-à-dire que l'OGM se développe normalement et qu'il exprime le caractère intéressant : * pour les plantes, ce développement nécessite la régénération d'individus à partir de cellules somatiques modifiées ; * pour les animaux ce développement se fait à partir d'embryons transformés, les animaux ne pouvant pas se régénérer à partir de cellules somatiques. **Voir :** [[glossaire:entrees:c:cellule_somatique|cellule somatique]], [[glossaire:entrees:n:nucleotide|nucléotide]], [[glossaire:entrees:r:regeneration|régénération]]. ==== Contraintes de la transgenèse ==== Les contraintes sont de natures très différentes. En font partie, par exemple : * l'exigence d'une très haute technologie : les moyens devant être mis en œuvre ne sont à la portée que de très grosses entreprises qui peuvent ensuite imposer le choix du matériel vivant à utiliser (espèces, variétés, etc.) ; * le nombre restreint de caractères concernés : la difficulté du mode opératoire conduit à ne s'intéresser qu'à des caractères codés par un nombre réduit de gènes. ==== Transgenèse et nouvelles techniques d'amélioration des plantes (NPBT) ==== Les NPBT (new plant breeding techniques) regroupent des méthodes d'ingénierie génétique distinctes de la transgenèse. Les grands groupes de semenciers espèrent que cette différence fera que les directives européennes liées aux OGM ne s'appliquent pas. Toutefois, malgré cette différence, la Cour de Justice européenne, en 2018, a décidé que les nouveaux OGM doivent être considérés comme les précédents et soumis aux mêmes exigences d’étiquetage et d’évaluation d’impact. **Voir :** [[glossaire:entrees:n:npbt|NPBT]]. ==== Intérêts de la transgenèse ==== La transgenèse s'applique tant à la transformation des espèces végétales et animales qu'en médecine (thérapie génique). Les intérêts qu'elle présente sont multiples : * gain de temps et de précision : alors que l'obtention de variétés ou de races par les techniques classiques fait intervenir plusieurs générations de croisements (sélection artificielle) au cours desquels tous les gènes sont concernés, la transgenèse permet d'introduire, en une seule étape, un seul caractère, d'où une grande précision ; * dépassement des barrières entre espèces : la transgenèse permet l'introduction de gènes provenant d'organismes donneurs variés dans un organisme receveur, receveur et donneur n'appartenant pas nécessairement à la même espèce. Ce qui n'est pas le cas des sélections classiques basées sur la reproduction sexuée. **Voir :** [[glossaire:entrees:c:croisement|croisement]], [[glossaire:entrees:e:espece|espèce]], [[glossaire:entrees:r:race|race]], [[glossaire:entrees:r:reproduction|reproduction]], [[glossaire:entrees:s:selection_artificielle|sélection artificielle]], [[glossaire:entrees:t:therapie_genique|thérapie génique]], [[glossaire:entrees:v:variete|variété]]. ==== Risques associés à la transgenèse ==== On se reportera à la même rubrique de l'entrée OGM. ===== Remarque linguistique et/ou historique ===== Alors que l'orthographe transgenèse se trouve dans la plupart des dictionnaires français, l'écriture trans**gé**nèse est recommandée par l'Office québécois de la langue française. C’est en 1971 que, pour la première fois, Paul Berg fabriqua une bactérie (//Escherichia coli//) comportant un fragment d'ADN de virus. En 1983 une équipe de chercheurs belges a obtenu des tabacs transgéniques exprimant un gène artificiel les rendant résistants à un antibiotique. **Voir :** [[glossaire:entrees:a:antibiotique|antibiotique]], [[glossaire:entrees:v:virus|virus]].