Transgénèse

La transgénèse est le fait d'introduire un ou plusieurs gènes dans un organisme vivant. Ce transgène pourra être exprimé dans l'organisme transformé. Stratégie servant originellement aux chercheurs pour étudier la fonction des gènes, cette approche est aussi utilisée par les industries pharmaceutique et agro-alimentaire. Elle est entre autres la nouvelle stratégie d'obtention de variétés végétales ou animales résistantes au stress biotique (parasites, insectes) ou abiotique (sécheresse, faible luminosité). Ces nouvelles variétés sont le plus souvent regroupées sous le terme d'organismes génétiquement modifiés (OGM) ^[1].

Les transformations génétiques d'organismes unicellulaires ou de virus sont assez simples à aborder. Elles font appel à des techniques nettement plus complexes pour les animaux et végétaux.

le mot transgénèse s'écrit avec deux accents car c'est un trans-fert de gène (le préfixe dérivé de gène étant gén-), mais il n'est pas rare de le trouver rédigé "transgenèse", par confusion avec le suffixe -genèse.

Étapes de la transgénèse

La transgénèse comporte plusieurs étapes :

• L'identification du «gène d'intérêt», le gène dont on veut étudier le fonctionnement en recherche principale ou le gène responsable de la caractéristique jugée intéressante à transférer pour un OGM (par exemple la résistance à la pyrale est portée par le gène Bt dans le maïs Bt).

• La construction du transgène. Elle implique la réalisation d'une séquence nucléotidique comportant : la séquence codant la protéine d'intérêt, en amont du gène un promoteur (pour permettre la) et en aval d'un terminateur de transcription. Une séquence est un enchaînement de nucléotides spécifique. Le choix du promoteur permet d'orienter l'expression du gène, de la limiter à une partie de l'organisme (feuilles ou racines, glandes mammaires…) ou à un stade de son développement.

• Occasionnellemen, l'insertion du transgène dans un vecteur. Ce vecteur peut comporter des séquences de régulation, réplication ou encore des marqueurs de sélection. Les vecteurs les plus connus sont les plasmides, petites boucles d'ADN d'origine bactérienne. Les séquences de régulation comportent obligatoirement un promoteur adapté à l'organisme receveur. Les marqueurs de sélection sont le plus souvent des gènes de résistances à des antibiotiques ou des herbicides.

• La transformation de l'organisme cible, avec une pénétration de l'ADN dans la cellule, et l'intégration de l'information génétique. L'introduction du transgène, ou du vecteur dans le génome de la cellule, peut se faire par perméabilisation des membranes (bactéries, levures), par un procédé mécanique (projection de microbilles de tungstène ou d'or portant le plasmide), ou encore par un vecteur biologique (une bactérie, Agrobacterium pour la transformation des plantes ou une phage pour la transformation des bactéries). Il est aussi envisageable d'introduire la construction génique directement, par microinjection dans la cellule.

• La sélection des cellules transformées, à l'aide par exemple, d'éléments discriminants inclus dans le transgène. Ainsi, en introduisant un gène de résistance à un antibiotique dans le plasmide et en mettant les bactéries transformées en contact avec l'antibiotique concerné, ne survivront que les bactéries ayant reçu le transgène.

Différences entre la transgénèse et les méthodes classiques d'amélioration

Bénéfices :

• Avantages de pureté et de rapidité : La transgénèse permet d'introduire un caractère intéressant unique, et ce, en une seule étape. Les techniques respectant les traditions donnent des individus ayant hérité qui plus est d'un caractère, et ce, après plusieurs générations de croisements.
• Possibilités de croisements particulièrement diverses : Les méthodes classiques ne permettent d'échanger de gènes qu'à l'intérieur d'une espèce ou tout du moins entre espèces assez proches. La transgénèse, par contre, permet l'introduction dans un organisme receveur d'un gène provenant de n'importe quel organisme donneur, ou alors d'un gène artificiel.

Inconvénients :

• Il est indispensable d'identifier et de cloner la séquence des gènes intéressants, puis de synthétiser in vitro ces gènes avant d'effectuer la transgénèse.
• La transgénèse ne permet l'introduction que d'un petit nombre de gènes (variable suivant les espèces et les techniques utilisées).

Notes et références

Voir aussi

• Organisme génétiquement modifié
• Génie génétique

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