C - Un progrès humain sur la pigmentation : la transgénèse

La transgénèse est un moyen permettant la modification de la couleur d'un être vivant. Nous allons tenter de comprendre en quoi il consiste.

 

1) Le principe de la transgénèse mise au point par les scientifiques

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On peut introduire artificiellement de nouveaux gènes dans des organismes vivants : c’est la transgénèse.

Cette manipulation a pour objectif que ces nouveaux gènes s'expriment dans les cellules de l'organisme en respectant les étapes classiques d'expression d'un gène : ces gènes vont être transcrits en ARN, puis traduits en protéines, ce qui conférera à l'organisme de nouvelles propriétés.

La transgénèse est utilisée actuellement pour apporter à un organisme de nouvelles caractéristiques intéressantes.

Par exemple, on s'intéresse à la résistance à un parasite, à un microbe pour certaines cultures végétales (mais aussi chez les animaux).

pousses-fleurs.jpgLa transgénèse peut également permettre de modifier la couleur d’une fleur ou d’un fruit, d’augmenter la productivité d’une culture, ou encore de faire produire à un être vivant des protéines (hormone de croissance, par exemple) pour soigner des personnes (but thérapeutique).

2) Les principales techniques de transgénèse

Elles sont différentes selon l'être vivant que l'on souhaite modifier.

Chez les bactéries, on peut insérer des gènes qui peuvent traverser la paroi bactérienne.

Chez les plantes, on injecte des gènes dans une cellule avec une micropipette, et on met en culture pour redonner ensuite une nouvelle plante.

Chez les animaux, l'ADN étranger est introduit par des organismes intermédiaires porteurs de ce gène que l'on appelle "vecteurs".

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Les principaux organismes intermédiaires ou "vecteurs" sont :

  • des rétrovirus (des virus capables de faire intégrer leur information génétique dans le génome de l'être vivant à modifier)
  • des plasmides (une petite molécule circulaire d’ADN, qui est mobile et peut passer d’une cellule à une autre)
  • des bactéries qui peuvent s'associer avec des cellules de l'organisme receveur.

Ces techniques sont relativement bien maitrisées.

 

3) Les intérêts de la transgénèse par rapport à des méthodes plus classiques (= croisement sur plusieurs générations)

Les performances des plantes sont améliorées par l'introduction de gènes différents selon l'objectif recherché : une plus grande taille, une résistance à un produit, à la chaleur, l'introduction d'une nouvelle couleur (pigment) ou d'une nouvelle saveur..

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La transgénèse présente aussi l'avantage d'être rapide : en effet, elle permet d'introduire un caractère intéressant unique en une seule étape, alors que les techniques traditionnelles de croisement donnent des individus ayant hérité de plusieurs caractères après plusieurs générations de croisements.

De plus, les méthodes "classiques" ne permettent que d'échanger des gènes dans une même espèce, alors que la transgénèse permet d'ajouter des gènes d'une toute autre espèce, puisque le code génétique est universel (l'ADN est une molécule commune à tous les êtres vivants).  

Par exemple, on arrive aujourd'hui à faire produire de l'insuline pour les diabétiques par des levures.

On fait aussi produire de l'hémoglobine par des plants de tabac.

 

4) Expérience sur la transgénèse

Nous avons effectué une expérience sur de la levure. Le but de cette expérience est de changer la couleur de la souche de levures grâce au principe de la transgénèse.

Le temps nécessaire au rougissement est de 4-5 jours, les colonies de départ ne sont pas pigmentées, elles rougissent seulement en fin de croissance.

Nous avons pris un fragment d’ADN, prélevé au préalable dans une souche de levures A, porteur de l’allèle du gène qui détermine la couleur de la levure. L’allèle donne à la levure une couleur claire (beige). Nous l’avons ensuite introduit dans une souche de levures B qui ne contient pas ce gène, qui est de couleur foncée (rouge/marron).

D’après le principe de la transgénèse, la souche de levures B va s’éclaircir. En effet, elle aura modifié son ADN, c’est-à-dire qu’elle aura intégré l’allèle, introduit précédemment dans la souche, à son mécanisme.

L’expérience étant très complexe, nous avons suivi le protocole donné à la lettre.

Nous avons travaillé en conditions stériles car lorsque l’on manipule des micro-organismes, il ne faut pas contaminer l’espèce étudié ni polluer l’environnement qui l’entoure.

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 Malheureusement, l’expérience n’a pas fonctionné. La souche de levures B est restée foncée.

 

Vers la Conclusion (cliquer).

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