D'apres de nombreux chercheurs les OGM seraient aussi vieux que l'agriculture elle même.

Scientifiquement, l’histoire des OGM a commencé il y a environ vingt-cinq à trente ans. En 1973, la première bactérie est transformée. Dix ans plus tard en 1983 apparait le premier végétal transgénique c’est le premier OGM en laboratoire : un plan de tabac transgénique. Ce plan de tabac aura la faculté de résister a un antibiotique.

 Dans un souci de suivre ces importants progrès techniques, la France met en place en 1986 la Commission de Génie Biomoléculaire (CGB). Cette commission nationale est responsable du respect des réglementations, contrôle les essais de culture d'OGM en champs et délivre les autorisations d'essais et de commercialisation des OGM.

 Il y a 17 ans en 1994, la première plante transgénique est commercialisée, il s’agit des tomates à maturités retardées. En 1995 démarrent les grandes cultures transgéniques aux USA. Deux ans après l'Europe autorise la culture du maïs BT pour l'alimentation humaine et animale.

En 1998, le conseil d'état et la Cour de Justice des Communautés Européennes maintiennent la suspension de commercialisation de 3 types de culture.

En 2000 le Gouvernement Francais demande la destruction des champs OGM... 

Aujourd'hui les Etats unis, et la Chine sont en grande compétition sur le plan culture d'OGM, la France est obligée d'abandonner quoi que bien placée, dans la competiton auparavant. 

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ETAPE 1 - Identifier, intégrer le gène

 

La première étape consiste à identifier le gène codant pour la protéine responsable du caractère intéressant (par exemple des caractéristiques nutritionnelles, la résistance à certains insectes, à certaines maladies, à des herbicides...) que l’on veut transmettre au nouvel organisme vivant. Ce gène, appelé gène d’intérêt, peut provenir de n’importe quel organisme vivant grâce à l'universalité du code génétique. Pour identifier le gène d’intérêt, il faut prélever de l’ARNm codant pour la protéine recherchée. Grâce à une enzyme (transcriptase reverse), on peut obtenir la séquence d’ADN à partir de la séquence d’ARN. On peut donc connaître la séquence de nucléotides du gène. 

                                                              

ETAPE 2 - Isoler et couper le gène 

 

L’ADN est une molécule complexe, mais ont peut l’isoler relativement facilement des tissus vivants, grâce à ses propriétés chimiques particulières. Chez les plantes, l’ADN chromosomique se trouve dans le noyau des cellules. Pour l’extraire, il faut à partir d’un broyat de tissus, rompre les membranes de la cellule et du noyau, pour libérer les chromosomes, par exemple en utilisant un détergent. L'ADN peut alors être isolé en utilisant le fait que les sels d’ADN soient insolubles dans l’alcool (ils forment un précipité).

Une fois que l’ADN est isolé, il faut le couper. Des enzymes de restrictions, sortes de ciseaux moléculaires, permettent la découpe de l’ADN. Cette étape est souvent appelée digestion de l’ADN.

 

ETAPE 3 - Intégrer et multiplier le gêne d'interêt

 

Le gène d’intérêt est intégré dans une construction génétique associant souvent un gène marqueur.
La construction peut-être ensuite multipliée grâce à plusieurs méthodes :

La construction peut être clonée grâce à des enzymes bactériennes (Polymérases) afin d'avoir une quantité suffisante d'ADN pour son introduction dans les cellules que l'on veut transformer.

La deuxième méthode est la PCR (Polymerase Chain Reaction)Les techniques d’amplification de l’ADN (PCR) utilisent une enzyme ADN polymérase particulière, dénommée Taq polymérase, capable de répliquer rapidement, in vitro, un fragment d’ADN quelconque, pourvu qu’y soient fixées des amorces (petits brins d’ADN complémentaires permettant d’initialiser la réaction de polymérisation).

 Cette enzyme est stable à haute température et reste active pendant le déroulement de la P.C.R. Elle s'effectue dans un appareil appelé thermocycleur, qui assure automatiquement la variation de température rapide entre des plateaux programmés. La technique P.C.R. est un enchaînement de cycles qui comprennent chacun les trois étapes suivantes :

•  La première consiste en la dénaturation thermique de la double hélice d’ADN du fragment à amplifier : Les deux brins sont alors séparés.

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• La température de la solution est ensuite abaissée, de façon à ce que lesoligonucléotides (amorces) puissent s’associer aux brins séparés. Un oligonucléotide est complémentaire d'une séquence présente sur l'un des brins, le second est complémentaire d'une séquence présente sur l'autre brin .

 

• La température est à nouveau augmentée, et l'ADN polymérase utilisé - qui reste actif même à de hautes températures - duplique les brins. Etant donné les conditions de chaleur extrême lors de la PCR, peu d'enzymes résistent. C'est pourquoi la PCR utilise la Taq Polymérase, thermostable : elle résiste à la chaleur, ce qui évite à chaque fois de réintroduire une nouvelle enzyme.

 

À chaque nouveau cycle, l’enzyme duplique tous les brins d’ADN présents dans la solution, ce qui permet d’obtenir plus d’un million de copies du fragment de départ en seulement quelques heures.

 

 

 

ETAPE 4 - Transferer le gène

 

Une fois le gène isolé, l’étape suivante consiste à l’intégrer dans un plasmide. 
Il existe plusieurs méthodes pour transférer un gène étranger dans une plante :

 

Transfert indirect

La première consiste à réaliser le transfert à l’aide d’un vecteur biologique, l’ Agrobacterium tumefaciens, qui permet d’introduire le gène par infection dans la cellule. Tout d’abord, la technique consiste à prélever un plasmide bactérien envahisseur, à y introduire le gène d’intérêt et à réintroduire le plasmide reconstitué dans la bactérie. Mise en culture avec un fragment de tissu végétal, la bactérie transfère, comme elle l’aurait fait dans la nature, le nouveau gène dans le noyau des cellules. Cette méthode est appelée  la Méthode du cheval de Troie.

 

Transfert direct

Certaines espèces végétales sont insensibles à Agrobactérium. Des méthodes physiques ou chimiques permettant la pénétration de l’ADN directement dans les cellules végétales ont donc été mises au point par les chercheurs :

L’électroporation est une des techniques les plus simples à mettre en œuvre. Elle consiste à soumettre un mélange de protoplastes et d’ADN à des chocs électriques. Le champ électrique provoque la déstabilisation de la membrane plasmique et induit la formation de pores à travers lesquels l’ADN peut transiter.

Pour les espèces dont on ne maîtrise pas la régénération in vitro, il existe une méthode transformant directement les cellules, tissus ou organes : la biolistique. Elle consiste à «  bombarder » les cellules végétales avec des microbilles métalliques enrobées du gène d’interêt. Ces microparticules ont alors suffisamment d’énergie cinétique pour traverser la paroi des cellules.

La troisième est une méthode physique qui réalise la fusion entre les protoplastes et des liposomes (vésicules artificielles de phospholipides encapsulant l’ADN à transférer).

 La dernière, la méthode chimique qui utilise le polyéthylène glycol, molécule déstabilisant la membrane plasmique et permettant le transfert d’ADN à travers celle-ci.

 

 

 

 

ETAPE 5 - Régénérer et évaluer les plantes transformées

 

Les cellules sélectionnées, sur la plante transformée, sont placées en milieu de culture jusqu’à développement de pousses. Celles ayant donné des bourgeons sont mises en culture sur un autre milieu leur permettant de développer des racines. Enfin, les plantules sont mis en terre dans des serres. Des plantes entières sont ainsi régénérées.

 Elles sont ensuite analysées pour vérifier l’insertion du gène dans leur génome. Pour cela, on sème les graines, obtenues par autofécondation, dans un milieu dans lequel seules les plantes ayant intégré le gène peuvent survivre.