C.PRINCIPE DE LA TRANGÉNÉSE 

 

 1) Expression de l’information génétique

 

La variabilité de L'ADN et de l'information génétique est dûe aux mutations qui se traduisent par des modifications de la séquence de nucléotides d'un gène, nous sommes tous différents  et pourtant tous semblables. Cela est possible grâce au fait qu’il existe pour la plus part des gênes une grande diversité d’alléle. 

 

La molécule d'ADN est universelle. Il est donc possible d'en prélever un fragment dans un organisme d'une espèce et de l'implanter dans un organisme d'une autre espèce. C'est ce qu'on appelle la transgenèse, qui produit des organismes génétiquement modifiés (OGM).

La transgenèse est le processus de transfert et d'intégration d'un ADN "étranger" dans une cellule.

 

On constate que l'organisme, intégre le gène dans chacune de ses cellules et se met à produire la même protéine associée a ce gène transféré. Cela montre que l'information génétique est comprise dans les cellules de n'importe quelle espèce.

La molécule d'ADN est constituée de séquences de nucléotides qui codent des informations. On peut ainsi découper une molécule d'ADN en un certain nombre de séquences porteuses d'informations qu'on appelle gènes. Chaque gène porte donc une information génétique précise, qui dépend de la séquence en nucléotides. Comme nous avons vu précédemment, les gènes codent pour des protéines, qui sont responsables des caractères constituant le phénotype observable d'un individu. Le phénotype de chaque individu dépend donc de son génotype. 

   

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)La transgénèse

 

La transgénèse est l’ensemble des techniques qui permettent de transférer un ou plusieurs gènes d’un organisme dit organisme donneur à un organisme appelé organisme receveur, ou même organisme hôte. Pour transférer ce gène d’un organisme à l’autre on passe par l’intermédiaire d’un vecteur, souvent conçu à partir du programme génétique d’une bactérie ou d’un virus. Afin que la transgénèse soit possible, certaines conditions sont essentielles.

 

Tout d’abord, il faut savoir que la transgénèse est rendue possible grâce à l’universalité du code génétique qu’on a expliqué précédemment:, la transgénése s'applique donc à n'importe qu'elle organisme vivant. Il faut donc s’assurer que le gène qu’on introduit dans l’organisme receveur s’intègre bien dans le génome afin qu’il puisse s’exprimer. Il doit également être transmissible à la descendance.

Ces gènes vont ensuite s’exprimer dans les cellules de l’organisme, c’est-à-dire qu’ils vont être transcrits en ARN (voir ARN), puis traduits en protéines (voir traduction), lesquelles sont généralement responsables de propriétés nouvelles. La transgénèse a donc pour but de modifier l’organisme concerné pour lui apporter de nouvelles caractéristiques intéressantes, comme la résistance à un parasite, à un virus ou à une bactérie (le plus souvent chez les plantes, mais aussi chez les animaux) ou à un herbicide ; elle peut également permettre de modifier la couleur d’une fleur ou d’un fruit, de provoquer une meilleure assimilation d’un nutriment donné, d’augmenter la productivité d’une espèce cultivée, ou encore de faire produire à un être vivant des protéines (hormone de croissance, par exemple) dans un but thérapeutique.Les techniques utilisées pour la transgénèse appartiennent à celles du génie génétique. Elles diffèrent selon l’organisme que l’on cherche à modifier. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chez les plantes, la technique la plus couramment utilisée est l’injection de gènes dans une cellule (grâce à une micropipette), ensuite mise en culture pour régénérer un plant adulte. Chez les animaux, l’ADN étranger est généralement injecté dans des cellules-œufs (zygotes) celles-ci sont ensuite implantées chez des femelles porteuses pour la suite de leur développement. Outre ces techniques fondées sur l’injection directe de matériel génétique, la transgénèse peut également utiliser des vecteurs, c’est-à-dire des organismes intermédiaires porteurs du gène.

 

Pour effectuer cette trangénése il existe deux techniques majeures que sont la technique  d’injection et celle des vecteurs.

 

a) Technique d’injection  

 

La micro-injection est l'introduction de petites quantités d’un matériel généralement liquide (ADN, ARN, enzymes, agents cytotoxiques) dans un tissu biologique défini ou dans une cellule au moyen d’une aiguille fine et microscopique. 

 

Nous prenons donc l’exemple de l’insuline qui est produite dans le pancréas pour aider à maîtriser le taux de glucose dans le sang, c’est-à-dire la glycémie (concentration de glucose dans le sang). Jusqu’en 1982, l’insuline utilisée par les diabétiques pour se soigner (injection quotidienne) était extraite d’animaux (insuline de porc). La plupart des diabétique utilisent maintenant de l’insuline humaine produite par transgénése, ce qui procure de multiples avantages. 

 

Le schéma si contre présent la production d’insuline par trangénése. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cet exemple montre que nous allons extraire de l’organisme humain, le gène codant la synthèse de l’insuline. Puis parallèlement nous extrairons un plasmide de bactéries ; Escherichia coli que l’on ouvre pour faire la place pour le morceau d’ADN qu’on veut lui ajouter. Nous assemblons les deux et nous réinsérons le plasmide dans le colibacille.

Dans un réacteur, on fait se multiplier la bactérie, et les milliards de bactéries ainsi produites vont synthétiser de l’insuline. Il faut évidemment avoir également étudié et mis en oeuvre un procédé physico-chimique de séparation du médicament et de la bactérie, et de purification de l’insuline.

 

 

b)Technique des vecteurs

 

La technique des vecteurs consiste à utiliser un virus pour modifier directement une partie de notre ADN. Prenons l’exemple de la thérapie génétique qui est une technique médicale qui consiste à utiliser une partie de l’ADN comme un « médicament ». Nous pouvons donc corriger les effets des gènes non fonctionnelles (provoquant des dysfonctionnements graves au sein de l’organisme) en transférant grâce à une cellule la version normale de ce gène. Pour cela nous devons insérer la séquence d’ADN du gène dans les cellules du patient au moyen de transporteur ou « véhicule à ADN », appelés vecteurs. Souvent, ces vecteurs sont des virus. Pour cela nous choissions un virus auquel nous apportons les modifications nécessaires en y incorporant la version normale du gène humain déficient, ou n’importe qu’elle autre modification en fonction des cas.

 

Dans le schéma ci dessous nous utilisons le virus de la grippe comme vecteur qui est rendu inoffensif . Ce virus va modifier la cellule grâce à son ARN messager qui va fusionner avec l'information génétique de cette dernière. Le virus va alors former d’autre particules protéiques qui vont infecter de nouvelles cellules. À chaque fois qu’une cellule est modifiée, lors de la réplication conforme de l’ADN, la cellule reproduit le même ADN modifié par le virus. C’est ainsi que petit à petit tout l’ADN de l’organisme peut être modifié.