Mini cours SVT 2eme Bac

1. SVT
génie génétique
Préparation Concours Médecine

2. Résumés des cours et schémas bilan_SVT_Terminales_Génie génétique/Jamal Piro_juillet 2020 Page 1
A- La Transfert naturel de gènes de l’Agrobacterium
tumefaciens à une plante :
La gale du collet est une maladie qui développe une excroissance
tumorale au niveau du collet de certaines arbres des régions à hiver très
froid. L’excroissance peut aussi apparaitre au niveau des racines.
Cette excroissance est causée par la présence d'une bactérie nommée
‘’Agrobacterium tumefaciens‘’ dans le sol. Cette dernière est en forme de
bâtonnet et possède en plus de son chromosome un ADN circulaire appelé
plasmide Ti.
Suite aux blessures de certaines plantes causées par le froid des
hivers, l’Agrobacterium tumefaciens infecte les tissus végétaux près du sol
et injecte naturellement son plasmide dans les cellules végétales et entraine
l’intégration du fragment ADN-T du plasmide dans leur patrimoine
génétique ou génome.
Ce fragment d’ADN-T comporte un gène responsable de la synthèse
d’opines (substance essentiel à la multiplication des bactéries
Agrobacterium tumefaciens) et aussi de la production d’un certain
nombres de facteurs de croissance cellulaires.
Ce qu’il faut retenir
&
schéma bilan
Programme SVT
terminales
Unité II « Information génétique »
Chap.3 : le génie génétique ou la
modification génétique
Les organismes génétiquement modifiés appelée
communément OGM sont des êtres vivants dont le patrimoine
génétique a été modifié par l’homme.
L’objectif de cette opération est de faire acquérir à ces êtres
vivants (plantes, bactéries, animaux) de nouveaux caractères
héréditaires comme la résistance aux insectes ravageurs, la
résistance aux maladies, amélioration de la qualité, production
d’une protéine importante pour l’Homme …etc.

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Les cellules végétales infectées deviennent donc génétiquement
modifiés et acquièrent un nouveau caractère héréditaire représenté par la
multiplication anarchique et rapide des cellules due aux facteurs de
croissance entraînant ainsi l'apparition de l'excroissance tumorale ‘’ la
gale du collet ‘’.
B- Techniques et étapes de transfert d’un gène à une
bactérie :
La modification génétique d'une plante se réalise en plusieurs
étapes :
1- Identification du gène d'intérêt : identification et isolement
du gène d’intérêt à partir d'une cellule d'un organisme vivant donneur en
utilisant des enzymes appelées enzymes de restriction.
2- Fabrication du plasmide : incorporation du gène d’intérêt
dans un plasmide d'une bactérie en utilisant des enzymes appelées ligases.
3- Incorporation du plasmide génétiquement modifiés dans la
bactérie (sans ADN-T) qui devient elle-même génétiquement modifiée.
4- Transfert des plasmides recombinés : en cultivant en même
temps des cellules végétales (à qui on veut faire acquérir un nouveau
caractère héréditaire) avec les bactéries préalablement modifiées
génétiquement, ces dernières vont injecter d'une manière naturelle leur
plasmide génétiquement modifiés dans les cellules végétales.
5- Insertion du gène d'intérêt dans le génome des cellules
végétales : en utilisant les mêmes enzymes de restriction et les mêmes
ligases, le gène d'intérêt va être inséré naturellement dans le matériel
génétique des cellules végétales.
6- Culture de cellules végétales génétiquement modifiés :
après avoir sélectionné les cellules végétales ayant insérées le gène
d’intérêt, on les met en culture pour obtenir une plante génétiquement
modifiée.
B- Quelques exemples d'applications des principes du génie
génétique :
1- Production industrielle de l’insuline humaine : Le génie
génétique permet de modifier une bactérie de manière à ce qu'elle produise
un médicament, par exemple l'insuline humaine. L'insuline, une hormone

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produite dans certaines cellules du pancréas de tout être humain sain
(cellules des îlots de Langerhans), est responsable de la stabilité du taux de
sucre sanguin qui est une constante biologique de 1g/l.
Certains individus ne produisent pas assez d'insuline et ont par conséquent
un taux de sucre trop élevé. On parle alors de diabète. Les personnes
atteintes d'un diabète grave doivent s'injecter de l'insuline
quotidiennement pour mener une vie normale. Autrefois, l'insuline
provenait d'un pancréas de bœuf ou de porc. Depuis les années 80, elle est
également produite grâce au génie génétique. Voici une description
simplifiée du procédé :
On isole le matériel génétique (ADN) de quelques cellules humaines.
A l'aide des enzymes de restriction appropriées, on sépare le gène de
l'insuline qui sera plus tard introduit dans une bactérie. On prélève alors
sur la bactérie le plasmide, que l'on sectionne à l'aide des mêmes enzymes
de restriction à un endroit précis. Le plasmide bactérien et le gène de
l'insuline sont alors mis dans une éprouvette, où ils sont « recollés » par
des ligases qui soudent les deux morceaux d'ADN ensemble. Finalement, le
nouveau plasmide génétiquement modifié est réintroduit dans la bactérie
où il se multiplie. En cas de transfert réussi, la bactérie produit de la
protéine sous forme d'insuline humaine grâce au gène supplémentaire de
l'insuline. Pour la production de grandes quantités, la multiplication des
bactéries se fait dans de grandes cuves appelées fermenteurs. Or, insuline
mise à part, nombre d'autres protéines se trouvent à l'intérieur de la
bactérie. De cette « soupe protéique », on doit repêcher l'insuline et
l'épurer. Après plusieurs étapes de purification, l'insuline est suffisamment
propre pour être utilisée dans le traitement du diabète.
3- Production industrielle de protéines toxiques pour lutter
contre les insectes nuisibles : De la même manière que la production
de l’insuline humaine par le génie génétique, on peut produire des
protéines toxiques de certaines bactéries comme "Bacillus thuringiensis"
pour lutter presque naturellement contre des insectes nuisibles comme la
chenille de la pyrale : ce sont des insecticides naturels.
2- Production industrielle de plante résistante à un insecte
ravageur : Une plante devient résistante à un insecte donné par
l'introduction dans son génome, d'un gène codant une protéine toxique
pour ce ravageur.
la bactérie "Bacillus thuringiensis" est reconnue depuis longtemps pour ses
propriétés insecticides. Certains de ses gènes permettent aux plantes de
produire elles-mêmes des protéines toxiques (toxines) pour les insectes
ravageurs comme la pyrale. L’une des toxine protège spécifiquement le
maïs des insectes visés, sans nuisance pour les autres êtres vivant.

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Transfert naturel du gène ADNT-T de l’Agrobacterium tumefaciens
aux cellules des plantes inféctées
Enzyme de restriction pour couper et enzyme d’épissage (ligase)
pour coller les gènes d’intérêt
Modification génétique naturelle par l’Agrobacterium tumefaciens

6. Résumés des cours et schémas bilan_SVT_Terminales_Génie génétique/Jamal Piro_juillet 2020 Page 5
Schéma bilan
Technique et étapes de transfert d’un gène d’intérêt à une bactérie
puis à une plante
Etapes de transfert d’un gène d’intérêt à une bactérie via son plasmide