Technologie des semences sur mesure
2009/05/01 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Les voies classiques d'obtention de semences aux caractéristiques appropriées pour les agriculteurs et les consommateurs sont la sélection et l'hybridation. Le professeur Mertxe de Renobales nous explique que ce sont de longs processus, mais avec eux la plupart des variétés actuelles ont été obtenues.
Les techniques d'hybridation ont connu de grands progrès au cours des dernières décennies et, par exemple, par des techniques de culture in vitro on peut hybrider des espèces très éloignées les unes des autres.
En outre, pour augmenter la variabilité génétique, et ainsi pouvoir avoir plus de caractéristiques, ils utilisent dans les laboratoires une mutagenèse orientée, qui traite les graines avec des substances chimiques qui provoquent mutations et rayonnement, obtenant ainsi beaucoup de mutations différentes. Ils ne savent pas sur quels gènes les mutations se sont produites, ni quel est leur effet, mais en semant les graines et en cultivant les plantes voient si elles sont utiles. La mutagénésie ciblée a permis l'obtention de plus de 1500 variétés d'utilisation agricole de différents types de plantes.
Pour Mertxe de Renobales, la transformation génétique a des "avantages notables". En fait, pour la réalisation des OGM, on sélectionne d'abord le gène lié à la caractéristique que l'on souhaite obtenir, puis on introduit dans le génome de la graine à modifier. Par conséquent, les changements qui se produisent dans ce processus sont beaucoup plus contrôlés que dans d'autres et le résultat est meilleur.
Étape par étape
Renobales nous explique aussi le processus d'élaboration d'une graine transgénique. Tout d'abord, ils sélectionnent et isolent le gène qu'ils souhaitent introduire dans le génome de la plante par des techniques de laboratoire standard. Comme la transformation n'est pas effectuée en une seule cellule, mais est souvent effectuée, ils ont besoin de nombreuses copies du gène. Les copies peuvent être faites avec un synthétiseur, mais il est plus facile d'utiliser des bactéries pour les synthétiser.
Pour cela, il est nécessaire d'intégrer le gène dans un plasmide. Les plasmides sont de petits anneaux d'ADN qui se trouvent normalement dans les bactéries et se répliquent spontanément, séparés de l'ADN des chromosomes. Dans ce cas, le plasmide doit être préparé pour fonctionner dans la cellule végétale.
Selon De Renobales, "les gènes sont comme les cassettes de prescription et pour traiter les cellules végétales il faut leur donner les ordres opportuns". Ainsi, ils ajoutent au gène une séquence d'initiation appropriée pour la plante et celle qui donne l'ordre de terminer, et parfois ils modifient la séquence propre du gène.
Enfin, le plasmide, dûment conditionné, est introduit dans la bactérie afin que pendant la reproduction des copies soient synthétisées. La prochaine étape est la prise de plasmides et son introduction dans les cellules végétales, de sorte qu'il existe plusieurs formes. Les plus fréquentes sont la bactérie Agrobacterium et le pistolet génique.
Intégration dans la cellule végétale
Agrobacterium tumefaciens et d'autres espèces du même genre habitent le sol, introduisant naturellement l'ADN dans les cellules végétales. En outre, ils peuvent faire des copies des plasmides, de sorte qu'ils sont les moyens appropriés pour introduire la séquence ADN souhaitée dans les cellules végétales.
Pour cela, les chercheurs utilisent: ils placent sur une plaque des fragments de feuilles végétales, et la bactérie pénètre par les plaies et introduit le plasma dans la cellule végétale. Et le plasmide est intégré dans le génome de la cellule végétale. Cette méthode est utilisée dans environ 350 espèces, la plupart des dicotylédones.
D'autres plantes, céréales et autres monocycles utilisent le pistolet à gènes. Grâce à ces pistolets lancent des billes d'or ou de tungstène enduites d'ADN contre les cellules végétales. La plupart de ces billes traversent les cellules, mais peu restent dans les cellules végétales. Et parfois les cellules intègrent dans leur génome l'ADN qui est autour de la bille. Selon De Renobales, "le processus n'est pas très efficace": seulement 10% des cellules traitées incorporent de l'ADN.
Les deux méthodes permettent la culture de cellules végétales par des techniques in vitro. "En cela il n'y a pas de particularités", nuance Renobales. C'est-à-dire, comme à d'autres occasions, il est nécessaire que les plantes grandissent pour voir l'effet du traitement établi. Oui, ils utilisent parfois des gènes marqueurs pour savoir dans quelles cellules a été introduit le gène qu'ils voulaient insérer.
Parfois, certains de ces marqueurs sont des gènes résistants aux antibiotiques. Ainsi, les cellules sont traitées avec des antibiotiques, et celles qui survivent sont les gènes marqueurs et donc ceux qui ont un autre. Selon De Renobales, ces gènes marqueurs ont généré un « débat », car étant intégrés dans la cellule, certains craignaient que la résistance aux antibiotiques soit transmise. Cependant, seuls quelques gènes marqueurs sont autorisés et leur résistance n'est pas la résistance aux antibiotiques utilisés chez les personnes et les animaux. Vous pouvez maintenant supprimer ces marqueurs.
Cependant, depuis les cellules végétales poussent des plantes et voient leurs caractéristiques. En fonction de cela, ils sélectionnent des plantes utiles. Ils réalisent des caractéristiques moléculaires et chimiques précises des sélections, ainsi que des études de sécurité et de valeur agronomique. Par la suite, les tests sur le terrain sont effectués et, si toutes sont surmontées, l'autorisation de commercialisation est demandée.
Selon De Renobales, "peut-être vous avez commencé le processus avec 10-20 mille cellules et vous avez fini par obtenir une seule plante avec les caractéristiques que vous vouliez". En outre, ce processus dure des années, mais il est plus rapide que d'autres méthodes. Autrement, De Renobales n'a aucun doute: la biotechnologie peut apporter de nombreux avantages: pour les personnes ayant des problèmes de santé, on peut faire des variétés adéquates, capables de croître sur des terrains arides, qui servent à nettoyer des sols contaminés... Et il y a des chercheurs qui le font.
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