Bactérie
Organisme unicellulaire, →micro-organisme.
Gène
Segment sur l' →ADN, qui contient l'information nécessaire à la production d'un →ARN. La plupart des ARN servent de plan directeur de la synthèse des →protéines. Les gènes sont les fondements de l'hérédité.
Génome
Totalité de l'information génétique, c'est-à-dire de tous les →gènes, concernant une →cellule ou une espèce.
Mutation
Modification spontanée ou due à des influences extérieures (rayonnement, produits chimiques, par exemple) du matériel génétique.
Transgénique
Modifié par →génie génétique.
Virus
Petite particule (→micro-organisme) constituée de →protéines et d' →ADN ou d' →ARN, qui ne peut se reproduire qu'avec l'aide de →cellules vivantes. Provoque souvent des maladies.

3 Agriculture et alimentation

3.1 Obtentions végétales

«Qu'est-ce que tu fais exactement dans ton laboratoire?», se renseigne Fabienne auprès de son voisin de table. «Nous voulons comprendre comment un plant de pomme de terre se protège contre une attaque de champignon. Les pommes de terre sauvages savent le faire. Nous essayons maintenant de trouver des gènes de résistance et de les transférer chez des variétés cultivées sensibles à la maladie», explique Pierre. «Ça m'a l'air très technique. Est-ce qu'il n'y a pas de risques pour la nature?», insiste Fabienne. «C'est un point important. Heureusement, d'un point de vue écologique, la pomme de terre est justement sans problème. Elle se reproduit par des tubercules, pas par du pollen. Les gènes incorporés ne peuvent donc pas se croiser avec ceux d'autres plantes. Nous cherchons à produire une pomme de terre qui se protège ellemême. Il faudra ensuite moins de chimie, moins de pulvérisations.» Pierre résume son attitude: «Autrement dit, je me considère comme un Vert moderne.»

Les plantes cultivées constituent la principale source de nourriture pour l'homme et l'animal. Or, en dépit de toutes les mesures de précaution, 25 - 40 % des récoltes sont détruites par les parasites, les maladies et les mauvaises herbes. La sélection de variétés résistantes et productives est donc un objectif important de l'agriculture. Depuis que les hommes ont commencé à pratiquer l'agriculture, il y a 10 000 ans, ils ont sélectionné chaque année les plantes particulièrement avantageuses et ont continué à les reproduire. De cette intervention constante dans la nature sont nées au fil des millénaires un grand nombre de plantes cultivées qui se distinguent radicalement de leurs ancêtres, les plantes sauvages.

Méthodes de la biotechnologie
Les méthodes d'obtention n'ont cessé d'être élargies au cours des cent dernières années: pollinisation contrôlée (froment, par exemple), culture de semences hybrides pour augmenter le rendement en multipliant le nombre de jeux de chromosomes (maïs, par exemple) ou sélection par mutation, c'est-à-dire en traitant des plantes par des substances chimiques modifiant le patrimoine génétique ou par bombardement radioactif (nectarine, par exemple). L'introduction de méthodes biotechnologiques a permis d'obtenir des plantes en laboratoire à partir de cultures cellulaires. Cette technique est utilisée pour multiplier des plants de pommes de terre exempts de virus. Toutes les méthodes d'obtention reposent sur un processus commun: la modification durable du génome végétal.

En 1983, des chercheurs sont parvenus pour la première fois à obtenir une plante transgénique: une équipe a en effet réussi à transférer un gène d'une bactérie dans un plant de tabac. Cette étape ouvrait des perspectives entièrement nouvelles en matière d'obtention. Même des gènes étrangers à l'espèce - provenant par exemple d'autres variétés végétales, de champignons, d'animaux ou de bactéries - pouvaient désormais être incorporés au génome végétal.
Dirige ta souris vers les titres rouges!
Agriculture - Fabrication d'une plante transgénique
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1. Une bactérie comme taxi génétique
Agrobacterium tumefaciens est une bactérie du sol qui peut transférer des segments de son patrimoine génétique dans le génome de plantes. Les gènes transférés amènent la plante hôte à fabriquer les protéines dont la bactérie a besoin pour subsister.
2. Le taxi génétique est préparé
Les agrobactéries possèdent des plasmides dits «Ti». Les chercheurs utilisent ces anneaux d'ADN comme instrument pour incorporer les gènes souhaités. A l'aide de gènes marqueurs, ils peuvent détecter après le transfert de gènes les cellules végétales qui ont intégré dans le génome les gènes étrangers incorporés au préalable dans le plasmide.
3. Une mauvaise herbe comme modèle
Parmi les plantes utilisées en laboratoire, on trouve souvent une plante de la famille des crucifères, l'«Arabette des Dames» (Arabidopsis thaliana). Grâce à son petit génome et à sa facilité de culture, elle sert depuis les années 1940 de plante modèle idéale aux chercheurs.
4. Fusion de cellules bactériennes et végétales
Les agrobactéries et les gènes supplémentaires présents dans le plasmide sont mis en contact avec des fragments de feuille de l'«Arabette des Dames».
5. Incorporation des gènes
Les cellules végétales blessées situées à la périphérie des fragments attirent les bactéries et les amènent à injecter leur ADN dans la cellule végétale à travers un petit canal de liaison. Quelques-unes des cellules végétales incorporent les gènes souhaités dans leur génome.
6. Petite différence, grand effet
Le gène marqueur confère aux cellules végétales la capacité d'utiliser le mannose - un type de sucre - comme aliment. En temps normal, la plante ne le peut pas. Si le milieu nutritif contient du mannose au lieu de sucre de canne, seules survivent les cellules qui possèdent le gène marqueur. A partir de ces cellules, on régénère ensuite des plantes entières qui disposent d'une nouvelle propriété grâce au gène étranger incorporé.
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