Que signifie transgenèse ?

Définition simple: La transgenèse est le processus de transfert de gènes d'un organisme à un autre, actuellement utilisée pour créer des plantes et des animaux modifiés. Il existe différentes méthodes de transgénèse: utilisation de pistolets à gènes, utilisation de bactéries ou virus comme vecteurs pour transférer les gènes.

Définition transgenèse:

La transgenèse (ou transgénèse) est à la fois la science et l'ensemble des opérations consistant à obtenir des organismes transgéniques, ou des organismes génétiquement modifiés (OGM) par introduction d'une partie d'ADN initialement non présent dans un organisme pour en améliorer certaines de ses qualités. L'organisme est alors qualifié de transgène.

Spécimens de poissons transgéniques, le Glofish:
Le glofish est issu d'une transgénèse
Le glofish est un Danio rerio modifié par transgénèse, de l'ADN de corail (pour la couleur rouge) ou de méduse ayant été introduit artificiellement dans son patrimoine génétique.


En aquariophilie, le plus connu des poissons ayant subit une transgénèse est le GloFish, mais le Médaka lui ravit la vedette en Asie depuis le milieu des années 1990. Le médaka est strictement interdit en Europe!

Plus d'explications sous la définition de la transgénose (orthographe plus logique, et utilisée dans les milieux médicaux hospitaliers).


Transgenèse animale:

La transgénèse peut être définie comme l'introduction d'un ADN étranger dans un génome, de sorte qu'il reste héréditaire et affecte toutes les cellules des organismes multicellulaires. Généralement, chez les animaux, l'ADN étranger, appelé transgène, est introduit dans les zygotes, et les embryons qui ont intégré l'ADN étranger dans leur génome, avant la première division, vont produire un organisme transgénique; de sorte que le transgène passera aux générations suivantes à travers la lignée germinale (gamètes).

Parmi les applications des animaux transgéniques peuvent être mis en évidence:La possibilité d'étudier au niveau moléculaire le développement embryonnaire et sa régulation.Manipuler l'expression génique spécifiquement in vivo.Étudier la fonction de gènes spécifiques.Être capable d'utiliser des mammifères comme bioréacteurs pour la production de protéines humaines.La correction des erreurs innées du métabolisme par la thérapie génique.
Depuis qu'un rat transgénique a été obtenu en 1995, la production d'animaux transgéniques est de plus en plus courante, et il existe déjà des animaux transgéniques des espèces suivantes: souris, rat, lapin, porc, vache, chèvre et mouton. La technique est réalisée, principalement par microinjection et se fait comme suit:Dans la première phase, un grand nombre d'œufs fécondés sont isolés. Il est réalisé en soumettant les femelles à un traitement hormonal pour provoquer une superovulation. La fécondation peut être effectuée in vitro ou in vivo.Dans la deuxième phase, les zygotes obtenus sont manipulés un à un et avec une micropipette en aiguille, une solution contenant de l'ADN est introduite.Dans la troisième phase, ces ovules sont réimplantés chez les femelles qui agiront comme des infirmières permettant la gestation jusqu'à terme. Enfin, après le sevrage des nouveau-nés, on vérifie si l'incorporation du transgène a eu lieu.
Une stratégie plus puissante pour la transgenèse implique l'introduction d'ADN étranger dans des cellules embryonnaires totipotentes (cellules ES) ou des cellules souches embryonnaires (cellules EM). Ces cellules sont prélevées de l'intérieur de la blastula en développement et sont passées à un milieu où elles sont traitées avec des produits différents, ce qui assurera que les cellules ne se différencient pas, et leur état embryonnaire est maintenu.

L'ADN étranger est introduit dans les cellules ES par différentes techniques, puis les cellules transfectées sont réintroduites dans une blastula et celle-ci réimplantée chez une femelle.

Avec cette technique, les nouveau-nés sont des chimères, c'est-à-dire qu'ils ont des cellules d'origine différente, une partie avec le matériel génétique d'origine et une partie transfectée; en croisant avec les chimères qui ont incorporé le transgène dans sa lignée germinale, on obtient des animaux transgéniques.

La technologie actuelle pour le transfert de gènes à travers la lignée germinale de mammifères nécessite l'intégration d'ADN exogène nu dans un site aléatoire dans le génome de l'hôte. Cependant, ce processus peut générer des effets de position indésirables ainsi que des mutations délétères. Les chromosomes artificiels des mammifères sont de bons vecteurs pour la production de transgénèse, ainsi que pour la production de protéines cellulaires et d'applications en thérapie génique. C'est parce qu'ils ont l'avantage de:Transport de grandes molécules d'ADN.La possibilité de se répliquer parallèlement au génome de l'hôte, mais sans s'y intégrer.Ils sont transmis à travers la lignée germinale.
Les chromosomes artificiels basés sur l'ADN satellite (SATAC, microsatellites) contiennent:Origines non-virales de la réplication.télomères.centromère.
Tout cela pour rester stable dans le chromosome de la cellule hôte. 60 Mb sont le prototype d'un SATAC et comprennent des séquences d'hétérochromatine non codantes entrecoupées de gènes marqueurs tels que lac Z (β-galactosidase) et hph (hygromycine phosphotransférase).

La procédure de transgénèse et la surveillance subséquente de la présence du chromosome artificiel seraient les suivantes:Isolement des SATACs et de la concentration, par cytométrie de flux, puis collectés par centrifugation.Les embryons receveurs, par exemple la souris, sont cultivés.Une micro-injection des SATAC dans les pronuclei de souris est réalisée en utilisant des micropipettes en verre borosilicaté.L'ADN génomique total est extrait et amplifié par PCR pour tester la présence d'hygromycine. Ensuite, une coloration à la B-galactosidase est effectuée pour tester l'activité du gène lac Z (les deux gènes sont présents dans le SATAC).Enfin, une hybridation fluorescente in situ (FISH) des embryons cultivés avec un milieu en colcémide (arrête les cellules en phase M) est réalisée, avec des sondes d'ADN satellite, lac Z et hph.
Il a été observé que les chromosomes artificiels peuvent être transmis correctement au cours de la mitose et à la progéniture de l'individu transgénique, permettant la survie d'un pourcentage acceptable d'individus. La création de souris transgéniques avec SATAC ouvre également de larges applications dans des domaines tels que la génomique fonctionnelle et la création d'animaux modèles pour les maladies humaines. Des nucléotides artificiels ont également été utilisés sans aucune des bases communes, qui entrent dans la bactérie E. coli au moyen d'une diatomée. La bactérie survit et se reproduit en maintenant le nouvel ADN.


Transgenèse végétale:

Dans le monde entier, les dommages causés par les mauvaises herbes détruisent près de 10% des cultures et, pour éviter cela, les agriculteurs utilisent des herbicides, ce qui entraîne des coûts économiques et une contamination de l'eau et du sol. La génération de plantes résistantes à ces composés améliorerait cette situation, et pour ce faire, des vecteurs porteurs de gènes de résistance aux herbicides seraient transférés. Un exemple est la résistance à l'herbicide glyphosate dans le soja et le maïs. Cette substance est efficace à de faibles concentrations, mais elle est toxique pour les humains et les microorganismes décomposeurs du sol. L'action du glyphosate est sur l'enzyme EPSP synthétase, importante dans la biosynthèse des acides aminés, et donc en inhibant ladite enzyme, la plante meurt. L'utilisation de ces organismes est un gros problème, car cela signifierait le développement de super mauvaises herbes, en raison de l'application massive de cet herbicide, qui génère avec le temps une résistance aux mauvaises herbes, ainsi que des croisements possibles avec des plantes similaires non transgéniques. Beaucoup de peuples latino-américains sont en lutte, en raison de la perte de leur maïs indigène et des variétés cultivées de temps lointains, en raison du grand taux de passage de cette espèce, puisque le moyen de dispersion du pollen est le vent.

Le maïs et le soja résistant au glyphosate sont déjà présents sur les marchés américains. et d'autres pays depuis son apparition en 1996. Depuis son introduction en 1996, le soja transgénique a connu une augmentation spectaculaire des cultures qui ont été développées, entraînant des pertes et une érosion du sol dues au labour et au manque de couverture post-récolte. récolte Quelque chose de similaire est arrivé avec le maïs, le coton et le colza, qui ont également eu un développement élevé niveau presque parallèle, mais inférieur au soja. De toutes ces cultures, les États-Unis Ce sont eux qui produisent les deux tiers de la production mondiale de cultures génétiquement modifiées.

Au cours des 50 à 100 dernières années, l'amélioration génétique des plantes cultivées a permis une amélioration significative de la productivité et de l'augmentation des capacités nutritionnelles, mais ces dernières années ont connu des déclins et même une stagnation des niveaux de production, ce qui peut être dû à l'absence de politiques de protection des sols. Le cas du riz doré, avec des niveaux accrus de B-carotène, précurseur de la vitamine A, est un exemple de culture qui a été remédiée à une carence nutritionnelle par la biotechnologie. Pour cela, trois gènes ont été introduits pour coder les enzymes en route. biosynthétique qui conduit à la synthèse de caroténoïdes dans le génome du riz en utilisant des méthodes de recombinaison. Deux gènes viennent du narcisse et un de la bactérie. Après sa mise en œuvre, des variétés locales de riz ont été découvertes en Inde qui avaient une teneur en vitamine A plus élevée que le riz transgénique lui-même, de sorte que son utilisation a été rejetée. Il y a aussi des aliments plus riches en vitamine A qui peuvent être cultivés dans des régions sèches et pauvres, comme les citrouilles.

La carence de cette vitamine se produit dans de nombreuses régions d'Asie et d'Afrique, et chaque année, de nombreux enfants deviennent aveugles en raison de cette carence. D'autres études visent à augmenter les niveaux d'acides gras, d'antioxydants et d'autres vitamines et minéraux dans les plantes cultivées.

La plupart des produits génétiquement modifiés contiennent un gène introduit qui code une protéine qui confère le caractère désiré (résistance aux herbicides, insectes...). Est-ce que ce fait a des conséquences environnementales ou pour notre santé? En général, si les protéines ne sont pas toxiques ou allergiques, elles n'ont aucun effet physiologique négatif. Par exemple, dans le cas de la consommation du gène EPSP de résistance aux herbicides avec la plante, celle-ci se dégradera rapidement. En Europe, contrairement aux États-Unis Il est obligatoire d'étiqueter les aliments transgéniques. En ce qui concerne les risques, il y a un débat constant car il y a une grande dissidence quant à savoir s'il y a ou non des risques. À ce jour, il n'a pas été possible d'unifier une théorie puisqu'il n'a pas été scientifiquement prouvé que les cultures transgéniques présentent un risque ou non.

Les vaccins exigent un procédé de fabrication dans des conditions contrôlées, mais dans les pays sous-développés, il existe des problèmes tels que la production, le transport ou le stockage, car la plupart des vaccins nécessitent une réfrigération et tous sont stériles. C'est pourquoi ils développent des vaccins bon marché synthétisés dans des plantes comestibles. Ainsi, le gène qui code pour la sous-unité antigénique du vaccin contre l'hépatite B a été transféré à un plant de tabac et cela a été exprimé dans ses feuilles. De la même manière, cette technique est également utilisée pour combattre le choléra, ainsi que l'utilisation d'autres légumes ou arbres fruitiers tels que les pommes de terre ou les bananes pour être considérées comme des plantes comestibles.

Pour la fabrication de ces vaccins, par exemple dans le cas des pommes de terre, il faut:Insérer le gène d'un pathogène humain dans une bactérie qui infecte les plantes.La bactérie infecte des fragments de feuilles de Patatera.Ces fragments poussent et génèrent des plantes entières qui contiennent le gène humain pathogène.En ingérant ces pommes de terre, notre système immunitaire est activé, créant des anticorps pour ledit pathogène, créant ainsi une immunité contre celui-ci.
Cependant, comme ce qui arrive à notre intestin est seulement le gène, pas le virus ou la bactérie complète, il n'y a aucune possibilité que la personne contracte la maladie, mais si cela suffit, de sorte que notre système immunitaire réagisse en se protégeant contre possible vraie infection.

Dans certains cas, comme des plants de tabac transgéniques pour décontaminer les sols, les plantes transgéniques sont utilisées pour la biorestauration. Cette étude a été réalisée dans une zone d'entraînement militaire et de fabrication d'armes pendant la Seconde Guerre mondiale. Le sol est contaminé par du TNT résiduel, et pour éliminer ce problème, des plants de tabac génétiquement modifiés ont été plantés, capables de générer un plus grand nombre de bactéries décomposantes (décomposeurs) de cet explosif dans des éléments non nuisibles.

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