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REPUBLIQUE DU BENIN
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA
RECHERCHE SCIENTIFIQUE
(MESRS)
DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L’ENSEIGNEMENT
SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
(DDESRS)
HIDUSMA INFORMATIQUE
SOUS LA SUPERVISION
Mme. GANSE Doris
-----@----
--
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---@---
ESPOSE
THEME
LE MEMBRE
1. SOHOUNGBLE Elisée
Samuel
Année scolaire : 2021-2022
HIDUSMA INFORMATIQUE 2
INTRODUCTION
I- CLARIFICATION CONCEPTUELLE DU THEME
1- Gène
2- Transgénèse
II- LES DIFFERENTES ETAPES DE REALISATION DE
LA TRANSGENESE
1- La Transgénèse chez les agrobacterium
2- Identification d’un gène d’intérêt et isolement grâce aux
enzymes de restriction
3- Le clonage
a- Définition
b- Les vecteurs de clonage
III- IMPACTS DE LA TRANSGENESE
1- Bénéfices
2- Inconvénients
3- Les approches de solution
CONCLUSION
SOURCE D’INFORMATION
HIDUSMA INFORMATIQUE 3
INTRODUCTION
La biologie est une science qui étudie les êtres vivants. De nombreux exploits ont
été acquis par les chercheurs dans ce domaine depuis les siècles antérieurs. Parmi
ces exploits, figure la transgénèse. Il s’agit d’une expérience d’étude des cellules
à travers ses organites. Mais dans la réalité des choses, comment se réalise
transgénèse ? Après avoir clarifié de façon syntagmatique le concept de
transgénèse, nous essayerons de parler de la transgénèse chez les agrobacterium ;
des gènes ; du clonage et nous finirons par donner quelques impacts de la
transgénèse.
I- CLARIFICATION CONCEPTUELLE DU THEME
1- Gène
D’une part, Un gène, (« génération, naissance, origine ») est, en biologie, une
séquence discrète et héritable de nucléotides dont l'expression affecte
les caractères d'un organisme. L'ensemble des gènes et du matériel non
codant d'un organisme constitue son génome. Et d’autres parts, Les gènes sont
l'unité de base de l'hérédité. C'est eux que vos parents vous ont transmis et qui
font que vous leur ressemblez un tant soit peu. Ils sont responsables de vos
traits physiques, du fonctionnement de vos cellules et aussi de certaines maladies.
Dans les cellules humaines les gènes sont situés sur des locus, un endroit bien
précis d'un chromosome. Les chromosomes, eux, sont installés dans le cœur de
nos cellules, le noyau.
2- Transgénèse
La transgenèse ou transgénèse est le fait d'incorporer un ou plusieurs gènes dans
le génome d'un organisme vivant. Ce transgène pourra être exprimé dans
l'organisme transformé. Stratégie servant initialement aux chercheurs pour étudier
la fonction des gènes, cette approche est également utilisée par les industries
pharmaceutique et agro-alimentaire. Elle est entre autres la nouvelle stratégie
d’obtention de variétés végétales ou animales résistantes au
HIDUSMA INFORMATIQUE 4
stress biotique (parasites, insectes) ou abiotique (sécheresse, faible luminosité).
Ces nouvelles variétés sont généralement regroupées sous le terme d'organismes
génétiquement modifiés (OGM). 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.
I- LES DIFFERENTES ETAPES DE REALISATION
DE LA TRANSGENESE
La transgénèse comporte plusieurs étapes de réalisation dont la transgénèse chez
les agrobacterium, l’Identification d’un gène d’intérêt et isolement grâce aux
enzymes de restriction et le clonage ect …. L’illustration des différentes étapes de
la transgénèse sera faite suite après les réalisations.
1- La Transgénèse chez les agrobacterium
On a démontré que le parasitisme d’Agrobacterium repose sur le transfert d’une
partie de son plasmide dans les chromosomes de la plante. Cette partie qui est
transmise au génome de la plante est appelée ADN-T pour ADN Transféré. Il
s’agit d’une partie constante de l’ADN du plasmide de la bactérie qui est délimité
par des bordures, bordure gauche et bordure droite, constituées par des séquences
de 25 nucléotides. La région comprise entre ces frontières est transférée à la
plante. Elle contient les gènes qui confèrent à la plante des propriétés tumorales,
c’est-à-dire qu’ils entraînent la prolifération continue et incontrôlée des cellules
végétales par production d’hormones de croissance. Des gènes entraînant la
synthèse d’opines sont également présents sur l’ADN-T. Les opines sont des
acides aminés spécifiques des bactéries qui ne sont pas habituellement présentes
dans les tissus végétaux sains. Les cellules végétales transformées synthétisent les
opines qui favorisent la multiplication des souches pathogènes en détournant une
partie de l’activité photosynthétique de la plante au profit des bactéries. Sur le
plasmide, en dehors de l’ADN-T, on trouve une région de virulence. Cette
dernière n’entraîne pas directement la formation de la maladie, mais est
indispensable au transfert et à l’intégration de l’ADN-T.
HIDUSMA INFORMATIQUE 5
Schéma illustrant l’utilisation d’Agrobacterium
2- Identification d’un gène d’intérêt et isolement grâce
aux enzymes de restriction
Cette étape est le choix d’un caractère que l’on veut introduire dans la plante,
comme par exemple des caractères de qualité nutritionnelle, la résistance à
certains insectes, à certaines maladies, à des herbicides, etc. Ensuite, il faut
procéder à l’identification et au clonage du ou des gènes à l’origine du caractère
recherché. Ce gène d’intérêt peut provenir de tout organisme vivant, plante,
animal ou bactérie puisque le code génétique est universel. Puis, il est intégré dans
une construction génique associant souvent un gène marqueur. Ce gène marqueur
permet de sélectionner les cellules qui ont intégré le gène d’intérêt. La
construction est ensuite multipliée (clonée) afin de disposer d’une quantité
suffisante d’ADN pour son introduction dans les cellules végétales que l’on veut
transformer. La construction d’un transgène débute par le repérage d’un caractère
intéressant et l’identification de la protéine responsable de ce caractère, puis du
gène codant cette protéine. Par exemple, une bactérie, Bacillus thuringiensis,
utilisée en pulvérisation pour lutter contre certains papillons ravageurs des
HIDUSMA INFORMATIQUE 6
cultures de maïs, possède un gène permettant la production d’une protéine qui se
transforme en toxine dans le tube digestif de la pyrale. Ce gène d’intérêt a ensuite
été isolé et cloné. Un gène d’intérêt est constitué d’un promoteur, d’une séquence
codante et d’un terminateur.
• Les signaux. Des signaux de régulation sont indispensables. Le promoteur,
séquence située en amont du gène, est responsable de la transcription de
l’ADN. Une séquence terminatrice est également indispensable. Située en
aval, elle signale la fin de la séquence codante. D’autres séquences peuvent
être ajoutées. Elles permettent de réguler l’intensité de l’expression du gène
ou de cibler le lieu d’accumulation de son produit (protéine).
• Les gènes de sélection. Ces gènes permettent de repérer et de sélectionner,
au cours des étapes suivantes de la transformation génétique, les cellules
ayant intégré le gène d’intérêt. Il peut s’agir de gènes de résistance à des
antibiotiques ou à des herbicides. Les cellules transgéniques sont alors
sélectionnées par l’expression de leur résistance dans un milieu contenant
l’antibiotique ou l’herbicide.
Tous ces fragments de gènes d’origines différentes, promoteur, séquence codante,
terminateur et gènes de sélection, sont assemblés in vitro. On obtient ainsi la
construction génique qui est multipliée puis utilisée pour l’étape de
transformation.
HIDUSMA INFORMATIQUE 7
Schéma illustrant la réalisation de la construction génétique
3- Le clonage
a- Définition
Le clonage désigne principalement deux processus. C'est d'une part la
multiplication naturelle ou artificielle à l'identique d'un être vivant, c'est-à-dire
avec conservation exacte du même génome pour tous les descendants (les clones).
C'est donc un synonyme de certaines formes de multiplication asexuée telles que
le bouturage. C'est d'autre part la multiplication provoquée d'un fragment
d'ADN par l'intermédiaire d'un micro-organisme. Ainsi, en biologie, le mot
clonage désigne plusieurs choses :
• d'une part, le fait de reproduire des organismes vivants pour obtenir des êtres
génétiquement identiques ; ceci peut s'appliquer à de
simples cellules (clonage cellulaire, par prélèvement d'une seule cellule, qui
est mise en culture de manière individuelle) ou bien à des animaux – donc y
compris les êtres humains – et des végétaux (clonage reproductif, bouturage).
HIDUSMA INFORMATIQUE 8
L'ensemble de ces cellules, ou individus, forme un seul et même clone (tant
que le patrimoine génétique est identique) ;
• d'autre part, une technique de biologie moléculaire qui consiste à isoler un
fragment d'ADN et à le multiplier à l'identique en l'« insérant » dans une
molécule d'ADN « porteuse » appelée vecteur permettant son amplification.
Cette technique de biologie moléculaire peut être utilisée pour un clonage
partiel, ne portant que sur un fragment de matériel génétique (ADN), mais
aussi pour le clonage d'un gène entier permettant la production de
la protéine recombinante correspondante. L'« insertion » est souvent réalisée
à l'aide d'un vecteur, les plus communément utilisés étant les virus ou
les plasmides (petites molécules d'ADN cycliques).
Au sens scientifique, le clonage est l'obtention d'un être vivant génétiquement
identique à l'original qui a fourni son génome.
Des vrais jumeaux, monozygotes, chez les animaux et chez l'Homme sont des
clones naturels. Ils démontrent à la fois les ressemblances et les différences que
l'on peut attendre chez des clones artificiels, en raison du contexte différent où ils
peuvent être placés (alimentation, traitements différents par l'éleveur ou les
parents, etc.).
b-Les vecteurs de clonage
Comme on le voit, le vecteur joue un rôle essentiel dans toute expérience de
clonage. On va donc étudier les véhicules avant de parler des passagers.
La plupart des fragments d'ADN étant incapable de réplication autonome, les
vecteurs sont dérivés de réplicons naturels tels que les phages et les plasmides.
Les plasmides sont des petites molécules circulaires d'ADN double brin, ils
portent certains gènes fonctionnels (tels que des gènes de résistance à certains
antibiotiques) et on les appelle parfois "les pièces de rechange génétiques" des
bactéries.
Les plasmides naturels ne sont pas utilisés tels quels car un vecteur doit répondre
à un certain cahier des charges :
HIDUSMA INFORMATIQUE 9
• Être aussi petit que possible car, dès que l'on dépasse 15kb, l'efficacité de
transformation de la cellule hôte diminue rapidement.
• Être bien cartographié (gènes et sites de restriction) l'idéal étant de
connaître la séquence complète.
• Il doit se répliquer facilement dans la cellule hôte afin que de grandes
quantités de molécules recombinées puissent être préparées.
• Il doit posséder un marqueur de sélection qui permette de distinguer les
cellules transformées par le vecteur des cellules non transformées
• Un vecteur idéal devrait de plus posséder un marqueur qui permette de
distinguer les clones transformés par un vecteur recombiné de ceux
transformés par ce vecteur non recombiné.
• Il doit posséder le plus possible de sites de restriction différents (mais
chacun en un seul exemplaire) pour permettre une grande souplesse dans le
clonage de différents produits de restriction.
Schéma illustrant les étapes de la transgénèse
HIDUSMA INFORMATIQUE 10
IV- IMPACTS DE LA TRANSGENESE
La transgénèse a de différentes impacts positive et négative que nous allons
essayer de distinguer dans les lignes à suivre :
1- Bénéfices
Concernant les avantages ou bénéfices sur l’impact de la transgénèse nous
pouvons citer entre autres :
 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 des 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.
 Les OGM permettent l'apparition de variétés avec des caractéristiques
supérieures à celles de plantes dites normales. Il est possible d'augmenter la
qualité nutritive (exemple : le riz avec la vitamine A), le rendement des
récoltes, etc.
 Les OGM pourraient résoudre le problème de la faim.
 Les OGM pourraient être cultivés sur des terrains jusqu'ici inutilisables.
 Les OGM peuvent réduire l'utilisation des insecticides (exemple : réduire
l'utilisation des insecticides contre la pyrale).
 Donc, les OGM permettent de réduire la pollution des terres agricoles,
des nappes phréatiques...
HIDUSMA INFORMATIQUE 11
 Les OGM ont permis d'élaborer de nouveaux médicaments (exemple :
l'insuline).
 Les OGM pourraient produire des organes (par des animaux génétiquement
modifiés) greffables chez l'Homme...
2- Inconvénients
En thème des impacts négatives de la transgénèse nous devons savoir :
 Il est nécessaire d'identifier et de cloner la séquence des gènes intéressants,
puis de synthétiser in vitro ces gènes avant d'effectuer la transgénèse.
 La transgenèse ne permet l'introduction que d'un petit nombre de gènes
(variable suivant les espèces et les techniques utilisées).
 Les insectes développent une résistance à la protéine produite par ces
OGM (exemple : le coton).
 Les OGM permettent une utilisation massive d'herbicides.
 Celui que les plantes sauvages développent une résistance à l'herbicide ;
 Celui que les agriculteurs vaporisent plus d'herbicides que nécessaire
puisque leurs cultures y sont insensibles ;
 L’herbicide est souvent produit par la même firme que les semences.
L'agriculteur se trouve donc complètement dépendant de son fournisseur.
 L'impact non voulu sur les autres insectes, non ciblés ceux-ci
et qui peuvent être utiles, comme les abeilles par exemple.
 Le risque de dissémination des pollens OGM par le vent ou les insectes
butineurs : cela remet en cause le droit des agriculteurs et des
consommateurs à éviter les OGM.
 Une faible efficacité à la longue : de nombreux insectes développent une
tolérance (ou même une résistance) à l'insecticide produit par la plante
OGM.
HIDUSMA INFORMATIQUE 12
 La probabilité de risques d'allergie ressort comme le principal risque que
les OGM pourraient engendrer sur l'Homme. Le gène introduit peut coder
une protéine nouvelle, inconnue et allergisante.
 Une dépendance des agriculteurs : les firmes programment l'ADN des
plantes afin qu'elles tuent leurs propres embryons. Les semences sont
stériles. Les agriculteurs sont obligés de racheter de nouvelles semences
tous les ans.
3- Les approches de solution
En ce qui concernes ses approches de solution nous devons savoir que, pour isoler
un gène, on peut travailler à rebours à partir de son produit protéique. Tout
d'abord, au moins une partie de la protéine est séquencée, ce qui signifie que
l'ordre des acides aminés qui constituent la chaîne protéique est déterminé.
Heureusement, la culture des OGM est (pour l'instant) interdite en France. La
solution est donc de manger des produits bruts et locaux, le mieux étant de discuter
avec les producteurs pour connaître leurs pratiques.
HIDUSMA INFORMATIQUE 13
CONCLUSION
Pour conclure, nous pouvons dire que la technique de la transgénèse est une
technique encore toute récente et de nombreuses questions restent encore sans
réponses. On constate qu’elle présente beaucoup d’avantages mais également des
risques. Tous les scientifiques ne sont pas tous d’accord en ce qui concerne
l’évaluation des O.G.M avant leur mise en circulation. De plus en plus de
scientifiques en Europe ont pour la première fois signé une demande de moratoire
commerciale afin que les O.G.M soient mieux étudiés avant leur mise sur le
marché. Grâce aux O.G.M, les plantes pourraient résister aux herbicides, aux
conditions climatiques extrêmes, aux insectes et aux maladies. Le recul n’est pas
encore suffisant pour que nous puissions affirmer que les O.G.M n’ont que des
avantages. Il faut avancer avec précaution. Le potentiel est énorme mais les
risques de payer très cher des accidents ou des erreurs de jugement le sont aussi.
En tout cas, le plus grave serait de rejeter ou d’adopter aveuglement cette
nouvelle technologie.
HIDUSMA INFORMATIQUE 14
SOURCE D’INFORMATION
https://doi.org/10.1051/ocl.2002.0107
https://www.semae-pedagogie.org/sujet/biotechnologies-etapes-transgenese/
https://www.ocl-journal.org/articles/ocl/abs/2002/02/ocl200292p107/ocl200292p107.html
https://documentation.ehesp.fr/memoires/2004/igs/le_stunff.pdf
https://documentation.ehesp.fr/memoires/2004/igs/le_stunff.pdf
https://www.futura-sciences.com/planete/dossiers/botanique-mais-cereale-grains-precieux-
2346/page/5/#:~:text=Les%20OGM%20peuvent%20r%C3%A9duire%20l,exemple%20%3A%20l'insuli
ne).
https://ogm.fr.gd/Conclusion.htm

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  • 1. REPUBLIQUE DU BENIN MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE (MESRS) DIRECTION DEPARTEMENTALE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE (DDESRS) HIDUSMA INFORMATIQUE SOUS LA SUPERVISION Mme. GANSE Doris -----@---- -- ----@---- ---@--- ---@--- ESPOSE THEME LE MEMBRE 1. SOHOUNGBLE Elisée Samuel Année scolaire : 2021-2022
  • 2. HIDUSMA INFORMATIQUE 2 INTRODUCTION I- CLARIFICATION CONCEPTUELLE DU THEME 1- Gène 2- Transgénèse II- LES DIFFERENTES ETAPES DE REALISATION DE LA TRANSGENESE 1- La Transgénèse chez les agrobacterium 2- Identification d’un gène d’intérêt et isolement grâce aux enzymes de restriction 3- Le clonage a- Définition b- Les vecteurs de clonage III- IMPACTS DE LA TRANSGENESE 1- Bénéfices 2- Inconvénients 3- Les approches de solution CONCLUSION SOURCE D’INFORMATION
  • 3. HIDUSMA INFORMATIQUE 3 INTRODUCTION La biologie est une science qui étudie les êtres vivants. De nombreux exploits ont été acquis par les chercheurs dans ce domaine depuis les siècles antérieurs. Parmi ces exploits, figure la transgénèse. Il s’agit d’une expérience d’étude des cellules à travers ses organites. Mais dans la réalité des choses, comment se réalise transgénèse ? Après avoir clarifié de façon syntagmatique le concept de transgénèse, nous essayerons de parler de la transgénèse chez les agrobacterium ; des gènes ; du clonage et nous finirons par donner quelques impacts de la transgénèse. I- CLARIFICATION CONCEPTUELLE DU THEME 1- Gène D’une part, Un gène, (« génération, naissance, origine ») est, en biologie, une séquence discrète et héritable de nucléotides dont l'expression affecte les caractères d'un organisme. L'ensemble des gènes et du matériel non codant d'un organisme constitue son génome. Et d’autres parts, Les gènes sont l'unité de base de l'hérédité. C'est eux que vos parents vous ont transmis et qui font que vous leur ressemblez un tant soit peu. Ils sont responsables de vos traits physiques, du fonctionnement de vos cellules et aussi de certaines maladies. Dans les cellules humaines les gènes sont situés sur des locus, un endroit bien précis d'un chromosome. Les chromosomes, eux, sont installés dans le cœur de nos cellules, le noyau. 2- Transgénèse La transgenèse ou transgénèse est le fait d'incorporer un ou plusieurs gènes dans le génome d'un organisme vivant. Ce transgène pourra être exprimé dans l'organisme transformé. Stratégie servant initialement aux chercheurs pour étudier la fonction des gènes, cette approche est également utilisée par les industries pharmaceutique et agro-alimentaire. Elle est entre autres la nouvelle stratégie d’obtention de variétés végétales ou animales résistantes au
  • 4. HIDUSMA INFORMATIQUE 4 stress biotique (parasites, insectes) ou abiotique (sécheresse, faible luminosité). Ces nouvelles variétés sont généralement regroupées sous le terme d'organismes génétiquement modifiés (OGM). 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. I- LES DIFFERENTES ETAPES DE REALISATION DE LA TRANSGENESE La transgénèse comporte plusieurs étapes de réalisation dont la transgénèse chez les agrobacterium, l’Identification d’un gène d’intérêt et isolement grâce aux enzymes de restriction et le clonage ect …. L’illustration des différentes étapes de la transgénèse sera faite suite après les réalisations. 1- La Transgénèse chez les agrobacterium On a démontré que le parasitisme d’Agrobacterium repose sur le transfert d’une partie de son plasmide dans les chromosomes de la plante. Cette partie qui est transmise au génome de la plante est appelée ADN-T pour ADN Transféré. Il s’agit d’une partie constante de l’ADN du plasmide de la bactérie qui est délimité par des bordures, bordure gauche et bordure droite, constituées par des séquences de 25 nucléotides. La région comprise entre ces frontières est transférée à la plante. Elle contient les gènes qui confèrent à la plante des propriétés tumorales, c’est-à-dire qu’ils entraînent la prolifération continue et incontrôlée des cellules végétales par production d’hormones de croissance. Des gènes entraînant la synthèse d’opines sont également présents sur l’ADN-T. Les opines sont des acides aminés spécifiques des bactéries qui ne sont pas habituellement présentes dans les tissus végétaux sains. Les cellules végétales transformées synthétisent les opines qui favorisent la multiplication des souches pathogènes en détournant une partie de l’activité photosynthétique de la plante au profit des bactéries. Sur le plasmide, en dehors de l’ADN-T, on trouve une région de virulence. Cette dernière n’entraîne pas directement la formation de la maladie, mais est indispensable au transfert et à l’intégration de l’ADN-T.
  • 5. HIDUSMA INFORMATIQUE 5 Schéma illustrant l’utilisation d’Agrobacterium 2- Identification d’un gène d’intérêt et isolement grâce aux enzymes de restriction Cette étape est le choix d’un caractère que l’on veut introduire dans la plante, comme par exemple des caractères de qualité nutritionnelle, la résistance à certains insectes, à certaines maladies, à des herbicides, etc. Ensuite, il faut procéder à l’identification et au clonage du ou des gènes à l’origine du caractère recherché. Ce gène d’intérêt peut provenir de tout organisme vivant, plante, animal ou bactérie puisque le code génétique est universel. Puis, il est intégré dans une construction génique associant souvent un gène marqueur. Ce gène marqueur permet de sélectionner les cellules qui ont intégré le gène d’intérêt. La construction est ensuite multipliée (clonée) afin de disposer d’une quantité suffisante d’ADN pour son introduction dans les cellules végétales que l’on veut transformer. La construction d’un transgène débute par le repérage d’un caractère intéressant et l’identification de la protéine responsable de ce caractère, puis du gène codant cette protéine. Par exemple, une bactérie, Bacillus thuringiensis, utilisée en pulvérisation pour lutter contre certains papillons ravageurs des
  • 6. HIDUSMA INFORMATIQUE 6 cultures de maïs, possède un gène permettant la production d’une protéine qui se transforme en toxine dans le tube digestif de la pyrale. Ce gène d’intérêt a ensuite été isolé et cloné. Un gène d’intérêt est constitué d’un promoteur, d’une séquence codante et d’un terminateur. • Les signaux. Des signaux de régulation sont indispensables. Le promoteur, séquence située en amont du gène, est responsable de la transcription de l’ADN. Une séquence terminatrice est également indispensable. Située en aval, elle signale la fin de la séquence codante. D’autres séquences peuvent être ajoutées. Elles permettent de réguler l’intensité de l’expression du gène ou de cibler le lieu d’accumulation de son produit (protéine). • Les gènes de sélection. Ces gènes permettent de repérer et de sélectionner, au cours des étapes suivantes de la transformation génétique, les cellules ayant intégré le gène d’intérêt. Il peut s’agir de gènes de résistance à des antibiotiques ou à des herbicides. Les cellules transgéniques sont alors sélectionnées par l’expression de leur résistance dans un milieu contenant l’antibiotique ou l’herbicide. Tous ces fragments de gènes d’origines différentes, promoteur, séquence codante, terminateur et gènes de sélection, sont assemblés in vitro. On obtient ainsi la construction génique qui est multipliée puis utilisée pour l’étape de transformation.
  • 7. HIDUSMA INFORMATIQUE 7 Schéma illustrant la réalisation de la construction génétique 3- Le clonage a- Définition Le clonage désigne principalement deux processus. C'est d'une part la multiplication naturelle ou artificielle à l'identique d'un être vivant, c'est-à-dire avec conservation exacte du même génome pour tous les descendants (les clones). C'est donc un synonyme de certaines formes de multiplication asexuée telles que le bouturage. C'est d'autre part la multiplication provoquée d'un fragment d'ADN par l'intermédiaire d'un micro-organisme. Ainsi, en biologie, le mot clonage désigne plusieurs choses : • d'une part, le fait de reproduire des organismes vivants pour obtenir des êtres génétiquement identiques ; ceci peut s'appliquer à de simples cellules (clonage cellulaire, par prélèvement d'une seule cellule, qui est mise en culture de manière individuelle) ou bien à des animaux – donc y compris les êtres humains – et des végétaux (clonage reproductif, bouturage).
  • 8. HIDUSMA INFORMATIQUE 8 L'ensemble de ces cellules, ou individus, forme un seul et même clone (tant que le patrimoine génétique est identique) ; • d'autre part, une technique de biologie moléculaire qui consiste à isoler un fragment d'ADN et à le multiplier à l'identique en l'« insérant » dans une molécule d'ADN « porteuse » appelée vecteur permettant son amplification. Cette technique de biologie moléculaire peut être utilisée pour un clonage partiel, ne portant que sur un fragment de matériel génétique (ADN), mais aussi pour le clonage d'un gène entier permettant la production de la protéine recombinante correspondante. L'« insertion » est souvent réalisée à l'aide d'un vecteur, les plus communément utilisés étant les virus ou les plasmides (petites molécules d'ADN cycliques). Au sens scientifique, le clonage est l'obtention d'un être vivant génétiquement identique à l'original qui a fourni son génome. Des vrais jumeaux, monozygotes, chez les animaux et chez l'Homme sont des clones naturels. Ils démontrent à la fois les ressemblances et les différences que l'on peut attendre chez des clones artificiels, en raison du contexte différent où ils peuvent être placés (alimentation, traitements différents par l'éleveur ou les parents, etc.). b-Les vecteurs de clonage Comme on le voit, le vecteur joue un rôle essentiel dans toute expérience de clonage. On va donc étudier les véhicules avant de parler des passagers. La plupart des fragments d'ADN étant incapable de réplication autonome, les vecteurs sont dérivés de réplicons naturels tels que les phages et les plasmides. Les plasmides sont des petites molécules circulaires d'ADN double brin, ils portent certains gènes fonctionnels (tels que des gènes de résistance à certains antibiotiques) et on les appelle parfois "les pièces de rechange génétiques" des bactéries. Les plasmides naturels ne sont pas utilisés tels quels car un vecteur doit répondre à un certain cahier des charges :
  • 9. HIDUSMA INFORMATIQUE 9 • Être aussi petit que possible car, dès que l'on dépasse 15kb, l'efficacité de transformation de la cellule hôte diminue rapidement. • Être bien cartographié (gènes et sites de restriction) l'idéal étant de connaître la séquence complète. • Il doit se répliquer facilement dans la cellule hôte afin que de grandes quantités de molécules recombinées puissent être préparées. • Il doit posséder un marqueur de sélection qui permette de distinguer les cellules transformées par le vecteur des cellules non transformées • Un vecteur idéal devrait de plus posséder un marqueur qui permette de distinguer les clones transformés par un vecteur recombiné de ceux transformés par ce vecteur non recombiné. • Il doit posséder le plus possible de sites de restriction différents (mais chacun en un seul exemplaire) pour permettre une grande souplesse dans le clonage de différents produits de restriction. Schéma illustrant les étapes de la transgénèse
  • 10. HIDUSMA INFORMATIQUE 10 IV- IMPACTS DE LA TRANSGENESE La transgénèse a de différentes impacts positive et négative que nous allons essayer de distinguer dans les lignes à suivre : 1- Bénéfices Concernant les avantages ou bénéfices sur l’impact de la transgénèse nous pouvons citer entre autres :  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 des 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.  Les OGM permettent l'apparition de variétés avec des caractéristiques supérieures à celles de plantes dites normales. Il est possible d'augmenter la qualité nutritive (exemple : le riz avec la vitamine A), le rendement des récoltes, etc.  Les OGM pourraient résoudre le problème de la faim.  Les OGM pourraient être cultivés sur des terrains jusqu'ici inutilisables.  Les OGM peuvent réduire l'utilisation des insecticides (exemple : réduire l'utilisation des insecticides contre la pyrale).  Donc, les OGM permettent de réduire la pollution des terres agricoles, des nappes phréatiques...
  • 11. HIDUSMA INFORMATIQUE 11  Les OGM ont permis d'élaborer de nouveaux médicaments (exemple : l'insuline).  Les OGM pourraient produire des organes (par des animaux génétiquement modifiés) greffables chez l'Homme... 2- Inconvénients En thème des impacts négatives de la transgénèse nous devons savoir :  Il est nécessaire d'identifier et de cloner la séquence des gènes intéressants, puis de synthétiser in vitro ces gènes avant d'effectuer la transgénèse.  La transgenèse ne permet l'introduction que d'un petit nombre de gènes (variable suivant les espèces et les techniques utilisées).  Les insectes développent une résistance à la protéine produite par ces OGM (exemple : le coton).  Les OGM permettent une utilisation massive d'herbicides.  Celui que les plantes sauvages développent une résistance à l'herbicide ;  Celui que les agriculteurs vaporisent plus d'herbicides que nécessaire puisque leurs cultures y sont insensibles ;  L’herbicide est souvent produit par la même firme que les semences. L'agriculteur se trouve donc complètement dépendant de son fournisseur.  L'impact non voulu sur les autres insectes, non ciblés ceux-ci et qui peuvent être utiles, comme les abeilles par exemple.  Le risque de dissémination des pollens OGM par le vent ou les insectes butineurs : cela remet en cause le droit des agriculteurs et des consommateurs à éviter les OGM.  Une faible efficacité à la longue : de nombreux insectes développent une tolérance (ou même une résistance) à l'insecticide produit par la plante OGM.
  • 12. HIDUSMA INFORMATIQUE 12  La probabilité de risques d'allergie ressort comme le principal risque que les OGM pourraient engendrer sur l'Homme. Le gène introduit peut coder une protéine nouvelle, inconnue et allergisante.  Une dépendance des agriculteurs : les firmes programment l'ADN des plantes afin qu'elles tuent leurs propres embryons. Les semences sont stériles. Les agriculteurs sont obligés de racheter de nouvelles semences tous les ans. 3- Les approches de solution En ce qui concernes ses approches de solution nous devons savoir que, pour isoler un gène, on peut travailler à rebours à partir de son produit protéique. Tout d'abord, au moins une partie de la protéine est séquencée, ce qui signifie que l'ordre des acides aminés qui constituent la chaîne protéique est déterminé. Heureusement, la culture des OGM est (pour l'instant) interdite en France. La solution est donc de manger des produits bruts et locaux, le mieux étant de discuter avec les producteurs pour connaître leurs pratiques.
  • 13. HIDUSMA INFORMATIQUE 13 CONCLUSION Pour conclure, nous pouvons dire que la technique de la transgénèse est une technique encore toute récente et de nombreuses questions restent encore sans réponses. On constate qu’elle présente beaucoup d’avantages mais également des risques. Tous les scientifiques ne sont pas tous d’accord en ce qui concerne l’évaluation des O.G.M avant leur mise en circulation. De plus en plus de scientifiques en Europe ont pour la première fois signé une demande de moratoire commerciale afin que les O.G.M soient mieux étudiés avant leur mise sur le marché. Grâce aux O.G.M, les plantes pourraient résister aux herbicides, aux conditions climatiques extrêmes, aux insectes et aux maladies. Le recul n’est pas encore suffisant pour que nous puissions affirmer que les O.G.M n’ont que des avantages. Il faut avancer avec précaution. Le potentiel est énorme mais les risques de payer très cher des accidents ou des erreurs de jugement le sont aussi. En tout cas, le plus grave serait de rejeter ou d’adopter aveuglement cette nouvelle technologie.
  • 14. HIDUSMA INFORMATIQUE 14 SOURCE D’INFORMATION https://doi.org/10.1051/ocl.2002.0107 https://www.semae-pedagogie.org/sujet/biotechnologies-etapes-transgenese/ https://www.ocl-journal.org/articles/ocl/abs/2002/02/ocl200292p107/ocl200292p107.html https://documentation.ehesp.fr/memoires/2004/igs/le_stunff.pdf https://documentation.ehesp.fr/memoires/2004/igs/le_stunff.pdf https://www.futura-sciences.com/planete/dossiers/botanique-mais-cereale-grains-precieux- 2346/page/5/#:~:text=Les%20OGM%20peuvent%20r%C3%A9duire%20l,exemple%20%3A%20l'insuli ne). https://ogm.fr.gd/Conclusion.htm