Transgénèse

ons, des embryons, des microspores ou des protoplastes. Par exemple, chez le tabac et la tomate, on utilise des disques foliaires ; chez la pomme de terre, la transformation génétique peut se faire sur des protoplastes.

Etape 3 : Régénérer et évaluer les plantes transformées

Après sélection des cellules transformées, il faut régénérer les nouvelles plantes transgéniques. Les cellules transformées se développent d'abord en cals, larges amas de cellules indifférenciées. Après quelques semaines, on observe le développement de pousses. Elles sont alors placées dans un nouveau milieu de culture permettant le développement des racines. Quand les racines sont suffisamment développées, les plantules sont repiquées en pot et acclimatées en serre.

La régénération in vitro des cellules transformées est une étape difficile à maîtriser. Aussi, le génotype, le type de tissus et les conditions de culture sont choisis en fonction de leur aptitude à la régénération.

Les plantes régénérées sont ensuite analysées pour confirmer l'insertion de la construction génétique dans leur génome. Des analyses moléculaires sont conduites dans ce sens. Des études sur l'expression du gène ont lieu à plusieurs stades, ce qui permet de caractériser le niveau d'expression et le comportement de la plante exprimant le nouveau caractère.

Etape 4 : Incorporer dans une variété commerciale

Les plantes transformées obtenues sont soumises à des croisements contrôlés pour étudier les modalités de transmission du nouveau caractère à la descendance.

La transformation et la régénération étant des opérations délicates, le génotype de la plante choisie est celui facilitant ces étapes. C'est pourquoi les plantes retenues sont ensuite soumises à une succession de rétrocroisements afin d'introduire le gène dans le matériel élite et d'obtenir de nouvelles variétés commerciales exprimant ce caractère.

2- Transgénèse grâce a l’Agrobacterium Tumefaciens.

Agrobacterium tumefaciens est une bactérie en forme de bâtonnet, de la famille des Rhizobium. Elle se développe dans le sol.

Elle est attirée par des composés phénoliques dégagés par les plantes dicotylédones lorsqu'elles sont blessées. Au niveau de cette blessure, Agrobacterium est capable de se fixer sur les cellules du végétal. A la suite de ce contact, ces cellules végétales se multiplient de manière importante, donnant naissance à une formation tumorale. Elle est en général située au niveau du collet, d'où le nom de cette formation : la galle du collet (crown gall).

Les cellules de la galle libèrent des composés chimiques particuliers dans le milieu : les opines, molécules formées de deux acides aminés couplés. Les bactéries Agrobacterium présentes près de la galle, dans le sol, sont capables d'utiliser alors ces opines comme source d'azote, mais aussi de carbone et d'énergie. Agrobacterium tumefaciens est donc capable d'induire, chez une plante dicotylédone, la formation d'une galle lui fournissant un substrat. Depuis 1974, on sait que cette induction est due au transfert d'un petit ADN plasmidique depuis la bactérie jusque dans le génome des cellules de la plante.

Agrobacterium tumefaciens (tout comme, d'ailleurs, d'autres bactéries de la famille des Rhizobium) est donc capable d'injecter un ADN dans une cellule végétale où il s'insère dans le génome chromosomique. Cet ADN, qui peut circuler ainsi d'un organisme à un autre, est un fragment de plasmide (ADN circulaire bactérien de petite taille) : le plasmide pTi.

Agrobacterium réalise donc, naturellement, une transgenèse d'une partie de ses gènes (grâce à pTi) dans un organisme végétal. L'ADN qui est ainsi transféré est nommé ADN-T. Il a donc été rapidement proposé, une fois ce mécanisme connu, de le détourner dans un but de transgenèse. Pour cela, il "suffit" de remplacer l'ADN-T par un autre ADN portant un gène d'intérêt, par exemple.

3-Les OGM des outils pour la recherche.

La fonction d’un gène es étudiée en supprimant ou en augmentant son produit dans L’OGM. 1er principe : linactivation d’un gène. Par une transformation « antisens »,le gène est reprimé et le produit du gène est absent dans l’OGM. La fonction du produit d’un gène est déduite du phénotype obtenus en son absence. Le murrissement du fruit et ainsi étudié chez la tomate (voir tableau). Dans le cas du gène 3, l’inactivation du gène ne suiffit pas a comprendre le rôle de se sont produit ; c’est la restauration du phenotype par l’application de l’hormone de murrissement, l’éthylène, qui suggère que ce produit est impliqué dans la synthèse même de l’hormone. La chronologie des trois élvènement est aussi déduite des resultats :le produit 3 permet la synthèse de l’éthylène ; qui stimule le rougissement du fruit par la synthèse de pigment rouge (action du produit 2) ; enfin, le rammolissment des chairs se fait (produit 1).

2eme principe : L’ajout d’un gène.

Les bourgeons axillaire dévellopé du tabac transformé prouvent que le taux de cytokinines a augmenté dans la plante. Le produit du gène intervient donc dans la synthèse de l’hormone cytokinine. Dans le cas du blé transformé, le produit du transgène induit la dimminution du taux les gibbérellines. Dans les deux cas , on en deduis le rôle fonctionnel des hormones : les cytokininesagissent sur la ramification de la tige,les gibbérellines agissent sur la ramification de la tige, les gibbérellinessur l’élongation de la tige.

La transgènese, en modifiant le phénotype de la plante par ajout ou inactivationd’un gène, est un outil privilégié dans la démonstration du rôle physiologique

TABLEAU

4-OGM des outil pour l’agriculture.

Les apports que l'on anticipe de l'emploi du génie génétique en agriculture sont notables, avec, en particulier, un accroissement considérable des potentialités d'introduction de nouvelles caractéristiques dans les plantes et les animaux grâce à la meilleure connaissance des mécanismes en jeu et à la possibilité d'utiliser des gènes provenant de quasiment l'ensemble du monde vivant connu. Mais, compte tenu du fait que les plantes transgéniques ne sont réellement cultivées en champ en vraie grandeur par des agriculteurs que depuis 1995 et dans un nombre très limité de pays, on ne dispose pas encore en nombre suffisant de bilans rigoureux a posteriori de leur emploi à grande échelle pour confirmer ou pour infirmer les divers bénéfices potentiels évoqués.

Une meilleure efficacité de la production agricole

Le développement de plantes résistantes aux herbicides, aux insectes, aux virus et à divers agents de maladies pourrait permettre de réduire les traitements chimiques, ou bien de diminuer les pertes de production dans les cas où il n'existe pas de traitement, ou du moins pas de traitement économiquement accessible. Cela serait d'un grand intérêt, car les pertes sont considérables (cf. encadré) et les traitements actuellement utilisés parfois polluants. En ce sens pour évaluer l'apport éventuel du génie génétique, il faut le comparer au cas par cas aux méthodes actuellement employées face à tel ou tel problème et aux autres alternatives possibles. La réduction des pertes pourrait également être obtenue par une meilleure conservation des végétaux après la récolte : on attend là aussi de nouvelles possibilités avec la transgénèse.

L'intérêt d'une réduction des pertes de production serait particulièrement sensible pour