SlideShare une entreprise Scribd logo
Université de Relizane
Faculté des sciences et de la technologie
Département des sciences agronomiques
Master II : 2021-2022 / Agroalimentaire et contrôle de qualité
Module de biotechnologie
alimentaire
Enseignante: Dr BOUKHENNOUFA A
Année universitaire :2023/2024
1. Introduction
La biotechnologie est une science multidisciplinaire qui
associe les potentialités d’un microorganisme ou des dérivés
de ceux-ci à différentes techniques et procédés dans un but
économique. Actuellement la biotechnologie est considérée
parmi les technologies les plus émergentes, en raison des
grands progrès de la biologie moléculaire ces dernières
années.
.
Schéma récapitulatif de la fabrication de la bière
1.1. Origine étymologique du mot Biotechnologie
Le mot biotechnologie est formé de deux termes :
- Bio dont l’origine grec est Bios ce qui signifie la vie. Ce
terme à évolué au mot Biologie au début du XIXème.
- Technologie venant du grec Technologia. Ce mot est apparu
dans les textes français en 1656 pour désigner « l’étude des
techniques, des outils, des machines et des matériaux » Selon
Robert Bud, le terme «biotechnologie» a été utilisé par le
hongrois Károly Ereky en 1919 pour décrire une technologie
basée sur la conversion des matières premières organiques en
un produit plus utile dans un livre intitulé «La biotechnologie
de la viande, la graisse et la production de lait dans une
agriculture à grande échelle». Depuis son apparition, la notion
de la biotechnologie a été définie de diverses manières.
1.2.Chronologie de la biotechnologie alimentaire
La chronologie ci-dessous présente l’évolution de la
biotechnologie alimentaire de la plus ancienne domestication
des plantes et des animaux à des méthodes modernes et
efficaces de sélection et de production des plantes et des
animaux dotés des qualités les plus désirées.
• 8500–5500 avant Jésus-Christ : Les gens commencent à se
sédentariser et à faire pousser des plantes et élever des
animaux, le meilleur de leur récolte étant conservé pour
servir de semence l’année suivante.
• 1800 avant Jésus-Christ Les Babyloniens améliorent la
qualité des dattiers en pollinisant des arbres femelles avec
le pollen d’arbres mâles présentant des caractéristiques
désirées.
• 1863 En observant des plantes de pois dans un jardin, le
célèbre scientifique Mendel conclut que certaines «
particules invisibles » (qui deviendront par la suite des
gènes) transmettent des traits de génération en génération
d’une manière prévisible et donc les lois de l’hérédité
commencent à être comprises.
• 1875 Création du premier grain hybride blé-seigle, plus
résistant et présentant un rendement plus élevé.
• 1961 enregistre le Bacillus thuringiensis (Bt), premier
biopesticide.
• 1973 Les scientifiques Cohen et Boyer transfèrent avec
succès du matériel génétique d’un organisme à un autre.
• 1986 la culture commerciale des premières plantes
génétiquement modifiées, culture du tabac résistant au
virus de la mosaïque du tabac.
• 1992 La FDA instaure une politique stipulant que des
aliments provenant de plantes biotechnologiques seraient
réglementés de la même manière que les autres aliments.
• 1993 L’utilisation de la somatotropine bovine recombinante
(rbST)—protéine naturelle reproduite au moyen de la
biotechnologie est utilisée chez les vaches afin
d’augmenter la production de lait—est approuvée aux
États-Unis.
• 1994 Les premiers aliments produits par la biotechnologie,
la tomate FlavrSavr®, fait son entrée sur le marché après
que la FDA a émis son avis consultatif sur la sécurité. La
courge résistante aux virus est également plantée.
• 1996 Des variétés biotechnologiques de soja, de coton, de
maïs, de colza, de tomate et de graines de pomme de terre
sont plantées sur 4,5 millions d’acres en Argentine, en
Australie, au Canada, en Chine, au Mexique et aux Etats-
Unis.
• 1996 La brebis Dolly est le premier clone d’animal à naître.
• 1998 Le maïs doux protégé contre les insectes est
également planté.
• 1999 L’EnviropigMC™ est génétiquement modifié au
Canada pour produire une enzyme dans sa salive qui doit
lui permettre d’obtenir plus de phosphore à partir de son
alimentation. Cela doit permettre de réduire l’écoulement
de phosphore dans les cours d’eau.
• 2008 La FDA publie son évaluation du risque sur les clones
d’animaux, concluant que la nourriture produite à partir de
clones est aussi sûre que d’autres aliments.
• 2008 La betterave à sucre produite par la biotechnologie est
commercialisée.
• 2011 Les variétés de soja riche en acide oléique aux
niveaux plus élevés de matières grasses mono-insaturées
bonnes pour la santé du cœur sont disponibles aux États-
Unis.
• 2011 Des aliments complets supplémentaires améliorées
par la biotechnologie sont soumis à l’examen du
gouvernement, y compris les pommes non brunissantes et
les pommes de terre à faible teneur en acrylamide.
• 2012 Des chercheurs rapportent que la première vache «
hypoallergénique », Daisy, a été génétiquement modifiée
• 2012 Les cultures biotechnologiques sont plantées sur
170,3 millions d’acres par 17,3 millions d’agriculteurs dans
28 pays. Plus de 90% des agriculteurs qui plantent des
semences biotechnologiques sont de petits agriculteurs
pauvres en ressources des pays en développement.
1.3. Objectifs de l’utilisation de la biotechnologie en
agronomie:
-Répondre aux défis sociaux et économiques :
• Aliments de qualité, production durable
• Luter contre les pathologies liées à l'alimentation
(cardiovasc., obésité…).
• Lutter contre les maladies infectieuses animales et les
zoonoses.
• Biomateriaux à partir de bio-ressources
-Impliquer tous les acteurs (industrie) dans la recherche
-Coordonner les programmes de recherche nationaux
-Soutien aux politiques
-Réponse rapide à des besoins de recherche émergents
1.3. Les biotechnologies vertes, blanches, et rouges. etc.
La biotechnologie rouge rassemble toutes les
utilisations de la biotechnologie liées à la médecine.
La biotechnologie rouge comprend la production de
vaccins et d'antibiotiques, le développement de
nouveaux médicaments, les techniques de diagnostic
moléculaire, les thérapies de régénération et le
développement du génie génétique pour guérir les
maladies par la manipulation génétique.
a. La biotechnologie rouge
b. Biotechnologie blanche / Industrie
La biotechnologie blanche comprend toutes les utilisations de
la biotechnologie liées aux procédés industriels - c'est
pourquoi elle s'appelle biotechnologie blanche accorde une
attention particulière à la conception de processus et de
produits à faible consommation de ressources, ce qui les rend
plus éconergétiques et moins polluants que ceux traditionnels.
Comme l'utilisation de microorganismes dans la production de
produits chimiques, la conception et la production de
nouveaux matériaux à usage quotidien (matières plastiques,
textiles ...) et le développement de nouvelles sources d'énergie
durables comme les biocarburants.
c. Biotechnologie grise / Environnement
La biotechnologie grise comprend toutes les applications de la
biotechnologie directement liées à l'environnement. Ces
applications peuvent être l'entretien de la biodiversité et
l'élimination des contaminants.
d. Biotechnologie verte / Agriculture
La biotechnologie verte est axée sur l'agriculture en tant que
domaine de travail. Les approches biotechnologiques vertes et
les applications comprennent la création de nouvelles variétés
végétales d'intérêt agricole, la production de bio fertilisants et
de bio pesticides, en utilisant des cultures in vitro et des
plantes de clonage.
e. Biotechnologie bleue / Mer
La biotechnologie bleue repose sur l'exploitation des
ressources maritimes pour créer des produits et des
applications d'intérêt industriel. Compte tenu du fait que la
mer présente la plus grande biodiversité, il existe
potentiellement une vaste gamme de secteurs pour bénéficier
de l'utilisation de ce type de biotechnologie.
1.La biotechnologie alimentaire moderne
Définition
Selon la définition de la Commission du Codex Alimentarius (CAC
2001), la biotechnologie moderne s’entend:
•de l’application des techniques in vitro aux acides nucléiques, y compris
la recombinaison de l’acide désoxyribonucléique (ADN) et l’introduction
directe d’acides nucléiques dans des cellules ou organites;
La recombinaison génétique est un échange d'information
génétique entre deux génomes différents ou bien entre deux
chromosomes. Il s'agit en général d'un échange entre fragments d'ADN.
•de la fusion cellulaire d’organismes n’appartenant pas à la même famille
taxonomique, qui surmontent les barrières naturelles de la physiologie de
la reproduction ou de la recombinaison et qui ne sont pas des techniques
utilisées pour la reproduction et la sélection de type classique ».
Acide désoxyribonucléique
L’ADN est le support de toute information génétique, cette
macromolécule présente dans toutes les cellules à l’exception de certains
virus (qui contiennent de l’ARN). cette dernière permettant le
fonctionnement, le développement et la reproduction des êtres vivants.
La structure réelle complète de l’ADN avec
appariement des bases (cytosine – guanine et
thymine- adénine).
Les bases A, T, C ou G se mettent toujours en position 1’ du
désoxyribose. Chaque brin est obtenu par la polymérisation alternée de
base azotée de sucres et de phosphates. Les sucres sont tous orientés de
la même façon dans un brin. Chaque brin est orienté
conventionnellement de l’extrémité 5’ vers l’extrémité 3’ (à gauche de
haut en bas, à droite de bas en haut, les brins appariés étant ainsi
antiparallèles, comme le montre la construction même de la figure).
Entre A et T, C et G, sont figurées les liaisons hydrogène.
En termes de longueur réelle, chaque paire de bases mesure 0,34 nm de
long sur la double hélice, et chaque tour d’hélice contient environ dix
paires de bases.
Lorsqu’une cellule se reproduit, elle doit produire deux copies
de son ADN. C’est ce qu’on appelle la réplication de l’ADN.
Cette étape a lieu juste avant la division cellulaire.
Les hypothèses
Pour expliquer la duplication d’un ADN bicaténaire, trois modèles ont
été proposés. Ces modèles se basent tous sur l’utilisation de la molécule
d’ADN « mère » comme matrice pour sa réplication, mais selon des
modalités différentes :
Des bactéries cultivées depuis longtemps en présence de molécules
azotées 15N sont repiquées sur un milieu contenant des molécules
azotées 14N et permettant la synchronisation des divisions. Des fractions
sont prélevées après différents temps correspondant à 1, 2, 3… divisions.
L’ADN est extrait, placé dans la solution de chlorure de césium et
centrifugé 24 h à 100 000 g. La position des ADN est repérée par une
mesure de la densité optique.
this his about me what do yoi need moere
La transcription
Durant la transcription, l'hélicase sépare les deux brins de l'ADN,
permettant ainsi l'action de l'ARN polymérase. Pour commencer, celle-ci
reconnaît et se fixe sur une région particulière de l'ADN du brin anti-
sens, située en amont d'une région codante d'un gène : le site promoteur.
Elle peut donc copier la séquence du brin sens qui y est complémentaire
et anti-parallèle.
Après la transcription se déroulent la maturation de l'ARN
(ou modification post-transcriptionnelle) et la traduction, les deux autres
étapes importantes de la biosynthèse des protéines. Dans le cas des
procaryotes en revanche, aucune maturation n'est nécessaire avant la
traduction.
L'ARN produit par la maturation de l'ARN est un ARN messager
mature : plus court, il peut ensuite passer dans le cytoplasme, où il est
traduit en protéines à partir des acides aminés, en présence des ribosomes
et des ARN de transfert (ARNt). Ce mécanisme s'appelle la traduction.
this his about me what do yoi need moere
2. Application de la biotechnologie moderne
L’application de la biotechnologie moderne à la production
alimentaire comporte des possibilités et des enjeux stimulants
pour la santé humaine et le développement.
il existe des techniques telles que le clonage, les cultures de
tissus ou l’amélioration génétique basée sur l’utilisation de
marqueurs que l’on a souvent tendance à considérer également
comme des biotechnologies modernes.
Le clonage désigne;
La multiplication naturelle ou artificielle à l’identique d’un être vivant
avec une conservation du génome pour tous les descendants. C’est donc
un synonyme de la reproduction asexuée telle que le bouturage.
En biologie, le mot clonage désigne plusieurs significations :
D’une part le fait de reproduire des organismes vivants pour obtenir des
êtres génétiquement identiques. Ceci est appliqué sur des cellules isolées
ou bien sur les animaux y compris les êtres humains et des végétaux.
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.
this his about me what do yoi need moere
L'hôte idéal
Pour obtenir de grande quantité d’ADN cloné l’hôte idéal doit
-Se développer rapidement dans un milieu de culture peu onéreux.
-Être non pathogène.
-Être capable d’incorporer l’ADN.
-Être stable en culture
-Possède des enzymes appropriées pour la réplication du vecteur.
Les hôtes répondant à ces critères sont des microorganismes eucaryotes
ou procaryotes dont les génomes sont bien connus car entièrement
séquencés, génétiquement manipulables.
2- Méthodes d'introduction de l'ADN à cloner dans
la cellule hôte
Il y’a plusieurs méthodes sont largement utilisées pour introduire l’ADN
dans les cellules hôtes.
N.B. Chez les bactéries on peut transférer l'ADN à cloner par trois
méthodes: la transformation, la transduction et la conjugaison (voir cours
génétique microbienne).
Figure: La
conjugaison
bactérienne
Cette absorption d'ADN polymérisé est suivie d'une
recombinaison génétique légitime avec acquisition de
nouveaux caractères génétiques stables, donc transmissibles à
la descendance dénommés recombinants ou transformants.
La transformation
la transduction
Il s'agit d'un transfert d'ADN bactérien partiel, par
l'intermédiaire De bactériophages dont le rôle est passif
(vecteur). Il est dans ce cas, virulent donc se multiplier dans la
bactérie. Lors de la phase d'encapsidation, il incorpore de
l'ADN bactérien fragmenté.
this his about me what do yoi need moere
this his about me what do yoi need moere
Vecteurs de clonage
Un vecteur de clonage est un petit élément génétique à
réplication autonome ou non, utilisé pour produire de
multitude de copie du gène d’intérêt. Ces vecteurs de clonage
sont spécialement conçus pour permettre l’intégration de la
portion d’ADN exogène dans un site spécifique sans que cela
affecte sa propre réplication. Il existe plusieurs types de
vecteurs pouvant introduire des molécules d’ADN
recombinées dans les bactéries, les levures, les cellules
végétales ou les cellules de mammifères et humaines.
La bactérie E. coli est la bactérie la plus utilisée en clonage moléculaire,
l'ADN recombinant peut être introduit sous forme de plasmides, Phages,
cosmides, BAC etc.
La figure suivante montre la composition d’un plasmide:
En plus de leur chromosome de 4 millions de paires de
bases, les
bactéries possèdent généralement de petites molécules d'A
DN circulaire
dont la taille varie entre 1 kb et 200 kb. Ces minichromo
somes ou
plasmides se répliquent et se transmettent indépendammen
t du chromosome
bactérien, mais ils dépendent des protéines et enzymes de
leur hôte pour
leur réplication et la transcription de leurs gènes.
Bactériophage λ
Le bactériophage λ a été découvert par E.M. Lederberg en 1950.
C'est un virus d’E. coli, l'ADN de ce phage est une molécule linéaire
d'ADN double brin de 48 kb. A chaque extrémité 5' se trouve une
région monocaténaire de 12 nucléotides, l'une complémentaire de
l'autre et leur association donne une structure circulaire à l'ADN
dans la cellule hôte. L'association de ces extrémités cohésive
naturelles forme le site cos (fig.)[cos: Des éléments important pour
la réplication et l'encapsidation de bactériophage λ].
Cosmides
Les cosmides sont des vecteurs artificiels (≈ 5kb)
constitués d'un plasmide classique auquel ont été
ajoutées les séquences cos du phage λ. Ces vecteurs
rassemble à la fois les propriétés intéressantes des
plasmides comme :
-L'origine de réplication
- Gène de résistance à un antibiotique Et celles du
bactériophage.
this his about me what do yoi need moere
2-Chromosomes artificiels des levures "YAC"
Les YACs (Yeast Artifecial Chromosomes)doivent avoir :
-Une origine de réplication
-Des télomères pour la réplication de l'ADN aux extrémités du
chromosome
-Un centromère.
-Site de clonage multiple (MCS : multiple cloning site or polylinker)
- Marqueur de sélection.
• une moindre utilisation
de produits
agrochimiques
• facilite la
transformation des
produits alimentaires
• Améliorer la qualité
et la valeur
nutritionnelle
• Augmenter la
productivité
agricole 1 2
4
3
Les effets bénéfiques
Les risques de la biotechnologie alimentaire
Les caractères nouveaux dont sont porteurs les organismes
génétiquement modifiés (OGM) peuvent toutefois présenter
des risques directs pour la santé humaine et le développement.

Contenu connexe

Similaire à this his about me what do yoi need moere

Présentation CH 1.pptx
Présentation CH 1.pptxPrésentation CH 1.pptx
Présentation CH 1.pptx
KouassiMarc
 
24 janvier CROQUER LA VIE - Mathieu Millette (BioK+)
24 janvier CROQUER LA VIE - Mathieu Millette (BioK+)24 janvier CROQUER LA VIE - Mathieu Millette (BioK+)
24 janvier CROQUER LA VIE - Mathieu Millette (BioK+)
croquer_la_vie
 
Amélioration des Plantes par les Biotechnologies.pdf
Amélioration des Plantes par les Biotechnologies.pdfAmélioration des Plantes par les Biotechnologies.pdf
Amélioration des Plantes par les Biotechnologies.pdf
MOHAMED SLIM
 
Technique culture in vitro vegetale. Et biotechnologie végétale.pdf
Technique culture in vitro vegetale. Et biotechnologie végétale.pdfTechnique culture in vitro vegetale. Et biotechnologie végétale.pdf
Technique culture in vitro vegetale. Et biotechnologie végétale.pdf
nouairiissam
 
Ifoam introduction 2014
Ifoam   introduction 2014Ifoam   introduction 2014
Ifoam introduction 2014
PABE BENIN
 
Vaccins Covid19 et Plantes
Vaccins Covid19 et PlantesVaccins Covid19 et Plantes
Vaccins Covid19 et Plantes
Miloé Santé
 
Success story Greentech - Aura mars avril 2017
Success story Greentech - Aura mars avril 2017Success story Greentech - Aura mars avril 2017
Success story Greentech - Aura mars avril 2017
Odile POLETTE-COMPAIN
 
L'agroécologie pour tous - N° 1 - Sept. 2012
L'agroécologie pour tous - N° 1 - Sept. 2012L'agroécologie pour tous - N° 1 - Sept. 2012
L'agroécologie pour tous - N° 1 - Sept. 2012
INRA Agroécologie Dijon
 
The Role of Biotechnology in our Food Supply (French)
The Role of Biotechnology in our Food Supply (French)The Role of Biotechnology in our Food Supply (French)
The Role of Biotechnology in our Food Supply (French)
Food Insight
 
Examples de Manipulation des Gènes (Production des OGM).
Examples de Manipulation des Gènes (Production des OGM).Examples de Manipulation des Gènes (Production des OGM).
Examples de Manipulation des Gènes (Production des OGM).
Giuseppe Belletti
 
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.pptCours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
MounirSaggai1
 
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.pptCours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
MounirSaggai1
 
NON aux OGM
NON aux OGMNON aux OGM
NON aux OGM
SERGE ROMAN
 
Nouvelles tendances en Protection intégrée
Nouvelles tendances en Protection intégréeNouvelles tendances en Protection intégrée
Nouvelles tendances en Protection intégrée
BHR
 
Les enjeux de la bio en france
Les enjeux de la bio en france Les enjeux de la bio en france
Les enjeux de la bio en france
Alvina Tissandier
 
L'actu des éco responsables n° 10
L'actu des éco responsables n° 10L'actu des éco responsables n° 10
L'actu des éco responsables n° 10
Mathieu Monsel
 
Claire Julien - Intro Fondamentaux de l'Agriculture Bio
Claire Julien - Intro Fondamentaux de l'Agriculture BioClaire Julien - Intro Fondamentaux de l'Agriculture Bio
Claire Julien - Intro Fondamentaux de l'Agriculture Bio
Envagrotech
 
Dossier Agropolis International : Agronomie -plantes, cultivées et systèmes d...
Dossier Agropolis International : Agronomie -plantes, cultivées et systèmes d...Dossier Agropolis International : Agronomie -plantes, cultivées et systèmes d...
Dossier Agropolis International : Agronomie -plantes, cultivées et systèmes d...
Agropolis International
 

Similaire à this his about me what do yoi need moere (20)

Présentation CH 1.pptx
Présentation CH 1.pptxPrésentation CH 1.pptx
Présentation CH 1.pptx
 
24 janvier CROQUER LA VIE - Mathieu Millette (BioK+)
24 janvier CROQUER LA VIE - Mathieu Millette (BioK+)24 janvier CROQUER LA VIE - Mathieu Millette (BioK+)
24 janvier CROQUER LA VIE - Mathieu Millette (BioK+)
 
Amélioration des Plantes par les Biotechnologies.pdf
Amélioration des Plantes par les Biotechnologies.pdfAmélioration des Plantes par les Biotechnologies.pdf
Amélioration des Plantes par les Biotechnologies.pdf
 
Technique culture in vitro vegetale. Et biotechnologie végétale.pdf
Technique culture in vitro vegetale. Et biotechnologie végétale.pdfTechnique culture in vitro vegetale. Et biotechnologie végétale.pdf
Technique culture in vitro vegetale. Et biotechnologie végétale.pdf
 
Sécurité sanitaire des denrées avicoles et d'origine avicole
Sécurité sanitaire des denrées avicoles et d'origine avicoleSécurité sanitaire des denrées avicoles et d'origine avicole
Sécurité sanitaire des denrées avicoles et d'origine avicole
 
Securite sanitaire des denrees avicoles jna 2016
Securite sanitaire des denrees avicoles jna 2016Securite sanitaire des denrees avicoles jna 2016
Securite sanitaire des denrees avicoles jna 2016
 
Ifoam introduction 2014
Ifoam   introduction 2014Ifoam   introduction 2014
Ifoam introduction 2014
 
Vaccins Covid19 et Plantes
Vaccins Covid19 et PlantesVaccins Covid19 et Plantes
Vaccins Covid19 et Plantes
 
Success story Greentech - Aura mars avril 2017
Success story Greentech - Aura mars avril 2017Success story Greentech - Aura mars avril 2017
Success story Greentech - Aura mars avril 2017
 
L'agroécologie pour tous - N° 1 - Sept. 2012
L'agroécologie pour tous - N° 1 - Sept. 2012L'agroécologie pour tous - N° 1 - Sept. 2012
L'agroécologie pour tous - N° 1 - Sept. 2012
 
The Role of Biotechnology in our Food Supply (French)
The Role of Biotechnology in our Food Supply (French)The Role of Biotechnology in our Food Supply (French)
The Role of Biotechnology in our Food Supply (French)
 
Examples de Manipulation des Gènes (Production des OGM).
Examples de Manipulation des Gènes (Production des OGM).Examples de Manipulation des Gènes (Production des OGM).
Examples de Manipulation des Gènes (Production des OGM).
 
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.pptCours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
 
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.pptCours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
Cours1-Totipotence_chez_le_vegetal2011-2012.ppt
 
NON aux OGM
NON aux OGMNON aux OGM
NON aux OGM
 
Nouvelles tendances en Protection intégrée
Nouvelles tendances en Protection intégréeNouvelles tendances en Protection intégrée
Nouvelles tendances en Protection intégrée
 
Les enjeux de la bio en france
Les enjeux de la bio en france Les enjeux de la bio en france
Les enjeux de la bio en france
 
L'actu des éco responsables n° 10
L'actu des éco responsables n° 10L'actu des éco responsables n° 10
L'actu des éco responsables n° 10
 
Claire Julien - Intro Fondamentaux de l'Agriculture Bio
Claire Julien - Intro Fondamentaux de l'Agriculture BioClaire Julien - Intro Fondamentaux de l'Agriculture Bio
Claire Julien - Intro Fondamentaux de l'Agriculture Bio
 
Dossier Agropolis International : Agronomie -plantes, cultivées et systèmes d...
Dossier Agropolis International : Agronomie -plantes, cultivées et systèmes d...Dossier Agropolis International : Agronomie -plantes, cultivées et systèmes d...
Dossier Agropolis International : Agronomie -plantes, cultivées et systèmes d...
 

Dernier

La Révolution Bénédictine Casadéenne du Livradois-Forez: De Charlemagne à Fra...
La Révolution Bénédictine Casadéenne du Livradois-Forez: De Charlemagne à Fra...La Révolution Bénédictine Casadéenne du Livradois-Forez: De Charlemagne à Fra...
La Révolution Bénédictine Casadéenne du Livradois-Forez: De Charlemagne à Fra...
Editions La Dondaine
 
Auguste Herbin.pptx Peintre français
Auguste   Herbin.pptx Peintre   françaisAuguste   Herbin.pptx Peintre   français
Auguste Herbin.pptx Peintre français
Txaruka
 
Burkina Faso libraries newsletter for June 2024
Burkina Faso libraries newsletter for June 2024Burkina Faso libraries newsletter for June 2024
Burkina Faso libraries newsletter for June 2024
Friends of African Village Libraries
 
Zineb Mekouar.pptx Écrivaine marocaine
Zineb Mekouar.pptx   Écrivaine  marocaineZineb Mekouar.pptx   Écrivaine  marocaine
Zineb Mekouar.pptx Écrivaine marocaine
Txaruka
 
1e Espaces productifs 2024.Espaces productif
1e Espaces productifs 2024.Espaces productif1e Espaces productifs 2024.Espaces productif
1e Espaces productifs 2024.Espaces productif
NadineHG
 
GUIDE POUR L’EVRAS BALISES ET APPRENTISSAGES
GUIDE POUR L’EVRAS BALISES ET APPRENTISSAGESGUIDE POUR L’EVRAS BALISES ET APPRENTISSAGES
GUIDE POUR L’EVRAS BALISES ET APPRENTISSAGES
DjibrilToure5
 

Dernier (6)

La Révolution Bénédictine Casadéenne du Livradois-Forez: De Charlemagne à Fra...
La Révolution Bénédictine Casadéenne du Livradois-Forez: De Charlemagne à Fra...La Révolution Bénédictine Casadéenne du Livradois-Forez: De Charlemagne à Fra...
La Révolution Bénédictine Casadéenne du Livradois-Forez: De Charlemagne à Fra...
 
Auguste Herbin.pptx Peintre français
Auguste   Herbin.pptx Peintre   françaisAuguste   Herbin.pptx Peintre   français
Auguste Herbin.pptx Peintre français
 
Burkina Faso libraries newsletter for June 2024
Burkina Faso libraries newsletter for June 2024Burkina Faso libraries newsletter for June 2024
Burkina Faso libraries newsletter for June 2024
 
Zineb Mekouar.pptx Écrivaine marocaine
Zineb Mekouar.pptx   Écrivaine  marocaineZineb Mekouar.pptx   Écrivaine  marocaine
Zineb Mekouar.pptx Écrivaine marocaine
 
1e Espaces productifs 2024.Espaces productif
1e Espaces productifs 2024.Espaces productif1e Espaces productifs 2024.Espaces productif
1e Espaces productifs 2024.Espaces productif
 
GUIDE POUR L’EVRAS BALISES ET APPRENTISSAGES
GUIDE POUR L’EVRAS BALISES ET APPRENTISSAGESGUIDE POUR L’EVRAS BALISES ET APPRENTISSAGES
GUIDE POUR L’EVRAS BALISES ET APPRENTISSAGES
 

this his about me what do yoi need moere

  • 1. Université de Relizane Faculté des sciences et de la technologie Département des sciences agronomiques Master II : 2021-2022 / Agroalimentaire et contrôle de qualité Module de biotechnologie alimentaire Enseignante: Dr BOUKHENNOUFA A Année universitaire :2023/2024
  • 2. 1. Introduction La biotechnologie est une science multidisciplinaire qui associe les potentialités d’un microorganisme ou des dérivés de ceux-ci à différentes techniques et procédés dans un but économique. Actuellement la biotechnologie est considérée parmi les technologies les plus émergentes, en raison des grands progrès de la biologie moléculaire ces dernières années.
  • 3. . Schéma récapitulatif de la fabrication de la bière
  • 4. 1.1. Origine étymologique du mot Biotechnologie Le mot biotechnologie est formé de deux termes : - Bio dont l’origine grec est Bios ce qui signifie la vie. Ce terme à évolué au mot Biologie au début du XIXème. - Technologie venant du grec Technologia. Ce mot est apparu dans les textes français en 1656 pour désigner « l’étude des techniques, des outils, des machines et des matériaux » Selon Robert Bud, le terme «biotechnologie» a été utilisé par le hongrois Károly Ereky en 1919 pour décrire une technologie basée sur la conversion des matières premières organiques en un produit plus utile dans un livre intitulé «La biotechnologie de la viande, la graisse et la production de lait dans une agriculture à grande échelle». Depuis son apparition, la notion de la biotechnologie a été définie de diverses manières.
  • 5. 1.2.Chronologie de la biotechnologie alimentaire La chronologie ci-dessous présente l’évolution de la biotechnologie alimentaire de la plus ancienne domestication des plantes et des animaux à des méthodes modernes et efficaces de sélection et de production des plantes et des animaux dotés des qualités les plus désirées. • 8500–5500 avant Jésus-Christ : Les gens commencent à se sédentariser et à faire pousser des plantes et élever des animaux, le meilleur de leur récolte étant conservé pour servir de semence l’année suivante. • 1800 avant Jésus-Christ Les Babyloniens améliorent la qualité des dattiers en pollinisant des arbres femelles avec le pollen d’arbres mâles présentant des caractéristiques désirées.
  • 6. • 1863 En observant des plantes de pois dans un jardin, le célèbre scientifique Mendel conclut que certaines « particules invisibles » (qui deviendront par la suite des gènes) transmettent des traits de génération en génération d’une manière prévisible et donc les lois de l’hérédité commencent à être comprises. • 1875 Création du premier grain hybride blé-seigle, plus résistant et présentant un rendement plus élevé. • 1961 enregistre le Bacillus thuringiensis (Bt), premier biopesticide.
  • 7. • 1973 Les scientifiques Cohen et Boyer transfèrent avec succès du matériel génétique d’un organisme à un autre. • 1986 la culture commerciale des premières plantes génétiquement modifiées, culture du tabac résistant au virus de la mosaïque du tabac. • 1992 La FDA instaure une politique stipulant que des aliments provenant de plantes biotechnologiques seraient réglementés de la même manière que les autres aliments.
  • 8. • 1993 L’utilisation de la somatotropine bovine recombinante (rbST)—protéine naturelle reproduite au moyen de la biotechnologie est utilisée chez les vaches afin d’augmenter la production de lait—est approuvée aux États-Unis. • 1994 Les premiers aliments produits par la biotechnologie, la tomate FlavrSavr®, fait son entrée sur le marché après que la FDA a émis son avis consultatif sur la sécurité. La courge résistante aux virus est également plantée. • 1996 Des variétés biotechnologiques de soja, de coton, de maïs, de colza, de tomate et de graines de pomme de terre sont plantées sur 4,5 millions d’acres en Argentine, en Australie, au Canada, en Chine, au Mexique et aux Etats- Unis. • 1996 La brebis Dolly est le premier clone d’animal à naître.
  • 9. • 1998 Le maïs doux protégé contre les insectes est également planté. • 1999 L’EnviropigMC™ est génétiquement modifié au Canada pour produire une enzyme dans sa salive qui doit lui permettre d’obtenir plus de phosphore à partir de son alimentation. Cela doit permettre de réduire l’écoulement de phosphore dans les cours d’eau.
  • 10. • 2008 La FDA publie son évaluation du risque sur les clones d’animaux, concluant que la nourriture produite à partir de clones est aussi sûre que d’autres aliments. • 2008 La betterave à sucre produite par la biotechnologie est commercialisée. • 2011 Les variétés de soja riche en acide oléique aux niveaux plus élevés de matières grasses mono-insaturées bonnes pour la santé du cœur sont disponibles aux États- Unis. • 2011 Des aliments complets supplémentaires améliorées par la biotechnologie sont soumis à l’examen du gouvernement, y compris les pommes non brunissantes et les pommes de terre à faible teneur en acrylamide.
  • 11. • 2012 Des chercheurs rapportent que la première vache « hypoallergénique », Daisy, a été génétiquement modifiée • 2012 Les cultures biotechnologiques sont plantées sur 170,3 millions d’acres par 17,3 millions d’agriculteurs dans 28 pays. Plus de 90% des agriculteurs qui plantent des semences biotechnologiques sont de petits agriculteurs pauvres en ressources des pays en développement.
  • 12. 1.3. Objectifs de l’utilisation de la biotechnologie en agronomie: -Répondre aux défis sociaux et économiques : • Aliments de qualité, production durable • Luter contre les pathologies liées à l'alimentation (cardiovasc., obésité…). • Lutter contre les maladies infectieuses animales et les zoonoses. • Biomateriaux à partir de bio-ressources -Impliquer tous les acteurs (industrie) dans la recherche -Coordonner les programmes de recherche nationaux -Soutien aux politiques -Réponse rapide à des besoins de recherche émergents
  • 13. 1.3. Les biotechnologies vertes, blanches, et rouges. etc. La biotechnologie rouge rassemble toutes les utilisations de la biotechnologie liées à la médecine. La biotechnologie rouge comprend la production de vaccins et d'antibiotiques, le développement de nouveaux médicaments, les techniques de diagnostic moléculaire, les thérapies de régénération et le développement du génie génétique pour guérir les maladies par la manipulation génétique. a. La biotechnologie rouge
  • 14. b. Biotechnologie blanche / Industrie La biotechnologie blanche comprend toutes les utilisations de la biotechnologie liées aux procédés industriels - c'est pourquoi elle s'appelle biotechnologie blanche accorde une attention particulière à la conception de processus et de produits à faible consommation de ressources, ce qui les rend plus éconergétiques et moins polluants que ceux traditionnels. Comme l'utilisation de microorganismes dans la production de produits chimiques, la conception et la production de nouveaux matériaux à usage quotidien (matières plastiques, textiles ...) et le développement de nouvelles sources d'énergie durables comme les biocarburants.
  • 15. c. Biotechnologie grise / Environnement La biotechnologie grise comprend toutes les applications de la biotechnologie directement liées à l'environnement. Ces applications peuvent être l'entretien de la biodiversité et l'élimination des contaminants. d. Biotechnologie verte / Agriculture La biotechnologie verte est axée sur l'agriculture en tant que domaine de travail. Les approches biotechnologiques vertes et les applications comprennent la création de nouvelles variétés végétales d'intérêt agricole, la production de bio fertilisants et de bio pesticides, en utilisant des cultures in vitro et des plantes de clonage.
  • 16. e. Biotechnologie bleue / Mer La biotechnologie bleue repose sur l'exploitation des ressources maritimes pour créer des produits et des applications d'intérêt industriel. Compte tenu du fait que la mer présente la plus grande biodiversité, il existe potentiellement une vaste gamme de secteurs pour bénéficier de l'utilisation de ce type de biotechnologie.
  • 17. 1.La biotechnologie alimentaire moderne Définition Selon la définition de la Commission du Codex Alimentarius (CAC 2001), la biotechnologie moderne s’entend: •de l’application des techniques in vitro aux acides nucléiques, y compris la recombinaison de l’acide désoxyribonucléique (ADN) et l’introduction directe d’acides nucléiques dans des cellules ou organites;
  • 18. La recombinaison génétique est un échange d'information génétique entre deux génomes différents ou bien entre deux chromosomes. Il s'agit en général d'un échange entre fragments d'ADN.
  • 19. •de la fusion cellulaire d’organismes n’appartenant pas à la même famille taxonomique, qui surmontent les barrières naturelles de la physiologie de la reproduction ou de la recombinaison et qui ne sont pas des techniques utilisées pour la reproduction et la sélection de type classique ».
  • 20. Acide désoxyribonucléique L’ADN est le support de toute information génétique, cette macromolécule présente dans toutes les cellules à l’exception de certains virus (qui contiennent de l’ARN). cette dernière permettant le fonctionnement, le développement et la reproduction des êtres vivants.
  • 21. La structure réelle complète de l’ADN avec appariement des bases (cytosine – guanine et thymine- adénine).
  • 22. Les bases A, T, C ou G se mettent toujours en position 1’ du désoxyribose. Chaque brin est obtenu par la polymérisation alternée de base azotée de sucres et de phosphates. Les sucres sont tous orientés de la même façon dans un brin. Chaque brin est orienté conventionnellement de l’extrémité 5’ vers l’extrémité 3’ (à gauche de haut en bas, à droite de bas en haut, les brins appariés étant ainsi antiparallèles, comme le montre la construction même de la figure). Entre A et T, C et G, sont figurées les liaisons hydrogène.
  • 23. En termes de longueur réelle, chaque paire de bases mesure 0,34 nm de long sur la double hélice, et chaque tour d’hélice contient environ dix paires de bases.
  • 24. Lorsqu’une cellule se reproduit, elle doit produire deux copies de son ADN. C’est ce qu’on appelle la réplication de l’ADN. Cette étape a lieu juste avant la division cellulaire.
  • 25. Les hypothèses Pour expliquer la duplication d’un ADN bicaténaire, trois modèles ont été proposés. Ces modèles se basent tous sur l’utilisation de la molécule d’ADN « mère » comme matrice pour sa réplication, mais selon des modalités différentes :
  • 26. Des bactéries cultivées depuis longtemps en présence de molécules azotées 15N sont repiquées sur un milieu contenant des molécules azotées 14N et permettant la synchronisation des divisions. Des fractions sont prélevées après différents temps correspondant à 1, 2, 3… divisions. L’ADN est extrait, placé dans la solution de chlorure de césium et centrifugé 24 h à 100 000 g. La position des ADN est repérée par une mesure de la densité optique.
  • 28. La transcription Durant la transcription, l'hélicase sépare les deux brins de l'ADN, permettant ainsi l'action de l'ARN polymérase. Pour commencer, celle-ci reconnaît et se fixe sur une région particulière de l'ADN du brin anti- sens, située en amont d'une région codante d'un gène : le site promoteur. Elle peut donc copier la séquence du brin sens qui y est complémentaire et anti-parallèle. Après la transcription se déroulent la maturation de l'ARN (ou modification post-transcriptionnelle) et la traduction, les deux autres étapes importantes de la biosynthèse des protéines. Dans le cas des procaryotes en revanche, aucune maturation n'est nécessaire avant la traduction. L'ARN produit par la maturation de l'ARN est un ARN messager mature : plus court, il peut ensuite passer dans le cytoplasme, où il est traduit en protéines à partir des acides aminés, en présence des ribosomes et des ARN de transfert (ARNt). Ce mécanisme s'appelle la traduction.
  • 30. 2. Application de la biotechnologie moderne L’application de la biotechnologie moderne à la production alimentaire comporte des possibilités et des enjeux stimulants pour la santé humaine et le développement. il existe des techniques telles que le clonage, les cultures de tissus ou l’amélioration génétique basée sur l’utilisation de marqueurs que l’on a souvent tendance à considérer également comme des biotechnologies modernes.
  • 31. Le clonage désigne; La multiplication naturelle ou artificielle à l’identique d’un être vivant avec une conservation du génome pour tous les descendants. C’est donc un synonyme de la reproduction asexuée telle que le bouturage. En biologie, le mot clonage désigne plusieurs significations : D’une part le fait de reproduire des organismes vivants pour obtenir des êtres génétiquement identiques. Ceci est appliqué sur des cellules isolées ou bien sur les animaux y compris les êtres humains et des végétaux. 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.
  • 33. L'hôte idéal Pour obtenir de grande quantité d’ADN cloné l’hôte idéal doit -Se développer rapidement dans un milieu de culture peu onéreux. -Être non pathogène. -Être capable d’incorporer l’ADN. -Être stable en culture -Possède des enzymes appropriées pour la réplication du vecteur. Les hôtes répondant à ces critères sont des microorganismes eucaryotes ou procaryotes dont les génomes sont bien connus car entièrement séquencés, génétiquement manipulables.
  • 34. 2- Méthodes d'introduction de l'ADN à cloner dans la cellule hôte Il y’a plusieurs méthodes sont largement utilisées pour introduire l’ADN dans les cellules hôtes. N.B. Chez les bactéries on peut transférer l'ADN à cloner par trois méthodes: la transformation, la transduction et la conjugaison (voir cours génétique microbienne). Figure: La conjugaison bactérienne
  • 35. Cette absorption d'ADN polymérisé est suivie d'une recombinaison génétique légitime avec acquisition de nouveaux caractères génétiques stables, donc transmissibles à la descendance dénommés recombinants ou transformants. La transformation
  • 36. la transduction Il s'agit d'un transfert d'ADN bactérien partiel, par l'intermédiaire De bactériophages dont le rôle est passif (vecteur). Il est dans ce cas, virulent donc se multiplier dans la bactérie. Lors de la phase d'encapsidation, il incorpore de l'ADN bactérien fragmenté.
  • 39. Vecteurs de clonage Un vecteur de clonage est un petit élément génétique à réplication autonome ou non, utilisé pour produire de multitude de copie du gène d’intérêt. Ces vecteurs de clonage sont spécialement conçus pour permettre l’intégration de la portion d’ADN exogène dans un site spécifique sans que cela affecte sa propre réplication. Il existe plusieurs types de vecteurs pouvant introduire des molécules d’ADN recombinées dans les bactéries, les levures, les cellules végétales ou les cellules de mammifères et humaines.
  • 40. La bactérie E. coli est la bactérie la plus utilisée en clonage moléculaire, l'ADN recombinant peut être introduit sous forme de plasmides, Phages, cosmides, BAC etc. La figure suivante montre la composition d’un plasmide:
  • 41. En plus de leur chromosome de 4 millions de paires de bases, les bactéries possèdent généralement de petites molécules d'A DN circulaire dont la taille varie entre 1 kb et 200 kb. Ces minichromo somes ou plasmides se répliquent et se transmettent indépendammen t du chromosome bactérien, mais ils dépendent des protéines et enzymes de leur hôte pour leur réplication et la transcription de leurs gènes.
  • 42. Bactériophage λ Le bactériophage λ a été découvert par E.M. Lederberg en 1950. C'est un virus d’E. coli, l'ADN de ce phage est une molécule linéaire d'ADN double brin de 48 kb. A chaque extrémité 5' se trouve une région monocaténaire de 12 nucléotides, l'une complémentaire de l'autre et leur association donne une structure circulaire à l'ADN dans la cellule hôte. L'association de ces extrémités cohésive naturelles forme le site cos (fig.)[cos: Des éléments important pour la réplication et l'encapsidation de bactériophage λ].
  • 43. Cosmides Les cosmides sont des vecteurs artificiels (≈ 5kb) constitués d'un plasmide classique auquel ont été ajoutées les séquences cos du phage λ. Ces vecteurs rassemble à la fois les propriétés intéressantes des plasmides comme : -L'origine de réplication - Gène de résistance à un antibiotique Et celles du bactériophage.
  • 45. 2-Chromosomes artificiels des levures "YAC" Les YACs (Yeast Artifecial Chromosomes)doivent avoir : -Une origine de réplication -Des télomères pour la réplication de l'ADN aux extrémités du chromosome -Un centromère. -Site de clonage multiple (MCS : multiple cloning site or polylinker) - Marqueur de sélection.
  • 46. • une moindre utilisation de produits agrochimiques • facilite la transformation des produits alimentaires • Améliorer la qualité et la valeur nutritionnelle • Augmenter la productivité agricole 1 2 4 3 Les effets bénéfiques
  • 47. Les risques de la biotechnologie alimentaire Les caractères nouveaux dont sont porteurs les organismes génétiquement modifiés (OGM) peuvent toutefois présenter des risques directs pour la santé humaine et le développement.