La transgenèse - Maxicours

La transgenèse

Objectifs
La molécule d'ADN est une molécule universelle tant du point de vue de sa structure que de sa fonction. Le code génétique qui permet de décoder l'information portée par la molécule d'ADN est lui aussi universel. Aussi, un organisme qui a reçu un gène provenant d'une autre espèce est capable de produire une protéine qui lui est totalement étrangère.

Quelles sont les applications biotechnologiques possibles de l'universalité de la molécule d'ADN et du code génétique ?
1. La modification du génotype par transgenèse
La transgenèse consiste en l'introduction d'un gène étranger provenant d'une espèce donneuse dans le matériel génétique d'une autre espèce dite receveuse.
L'organisme obtenu est un organisme transgénique.
Le gène transféré est appelé transgène ou encore gène d'intérêt.

Doc. 1. Le principe de la transgenèse.


Une fois introduit dans le génome de l'espèce receveuse, le transgène s'exprime, ce qui conduit à la production d'une nouvelle protéine par l'organisme transgénique.
Il permet l'acquisition par l'espèce receveuse d'un nouveau caractère.
2. Principe de la transgenèse
a. La transgenèse bactérienne
La transgenèse bactérienne consiste en l'introduction d'un gène d'intérêt d'origine animale ou végétale dans le matériel génétique d'une bactérie.
Par exemple, après introduction du gène de l'interleukine, une protéine humaine, l'interleukine, va être sécrétée par des bactéries.

Doc. 2. Exemple de transgenèse bactérienne.

b. La transgenèse végétale
La transgenèse végétale consiste en l'introduction d'un gène d'intérêt dans le matériel génétique d'une espèce végétale.
Le transfert du gène d'intérêt peut se faire selon deux procédés.

• Il peut être transféré directement dans la cellule végétale selon des procédés physico-chimiques visant à déstabiliser la membrane plasmique de la cellule receveuse.
Dans  l'exemple ci-dessous, il s'agit de plants de maïs génétiquement modifiés qui vont produire une substance d'origine bactérienne. Cette substance est toxique pour la pyrale, un insecte ravageur des cultures de maïs.

Doc. 3. Exemple de transgenèse végétale directe.


• Il peut être transféré indirectement selon des procédés faisant intervenir des vecteurs biologiques telles que les agrobactéries qui ont la capacité de transférer un plasmide dans le cytoplasme des cellules végétales qu'elles infectent.

Doc. 4. Exemple de transgenèse végétale indirecte.

c. La transgenèse animale

La transgenèse animale consiste en l'introduction d'un gène d'intérêt dans le matériel génétique d'une espèce animale. La technique de la transgenèse animale est la plus complexe, car le transfert de gène doit se faire :
– soit dans le matériel génétique des gamètes mâles avant la fécondation ;
– soit dans le matériel génétique de la cellule-œuf ;
– soit dans le matériel génétique d'une cellule prélevée à un stade précoce du développement embryonnaire. Dans ce dernier cas, le noyau de la cellule embryonnaire est ensuite transféré dans un ovocyte énucléé.

Doc. 5. Principe de la transgenèse animale.

 



L'essentiel

L'universalité de la molécule d'ADN et du code génétique sont à la base d'applications biotechnologiques importantes telles que la transgenèse. Cette technique conduit à la modification du génotype d'une espèce et à l'acquisition par cette espèce de la capacité de produire une protéine étrangère.

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