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La transgenèse est un moyen complémentaire de la sélection génétique classique pour engendrer des plantes cultivées et des animaux d'élevage ayant des caractéristiques génétiques économiquement intéressantes.
Ce qui suit est un aperçu de différents types de projets
visant à améliorer les productions végétales
et animales, faisant appel à la transgenèse.
| Améliorations des plantes
cultivées
Exemples : [1] [2] [3] [4] [5] |
Améliorations des animaux d'élevage |
Des plantes affranchies d'engrais : projet difficile
Le modèle utilisé : la symbiose naturelle entre certaines plantes légumineuses et des bactéries du genre Rhizobium. Ces bactéries logées dans les racines transforment l'azote de l'air en composés qu'elles fournissent à la plante. En échange de ces nutriments indispensables, les bactéries reçoivent des glucides énergétiques synthétisés par la plante. Les plantes qui ne vivent pas en symbiose sont contraintes de consommer les nitrates du sol, ce qui entraîne l'utilisation d'engrais azotés pour les cultures intensives.
L'introduction des gènes bactériens contrôlant l'ensemble
des phénomènes de la fixation de l'azote (les gènes
"nif") dans des céréales fut proposée. Ce projet n'a
pas encore totalement abouti et se trouve confronté à des
difficultés (il y a une vingtaine de gènes "nif" !).
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Symbiose bactéries-légumineuses
: un dialogue moléculaire, par G. TRUCHET, J.C. PROME et J. DENARIE,
La Recherche n° 250, janvier 1993 - p.92.
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Des plantes résistantes aux herbicides
Les herbicides sont des produits chimiques toxiques pour la plupart qui doivent être appliqués très tôt avant l'apparition des mauvaises herbes. Ces produits persistent dans l'environnement. Ils tuent les adventices mais également d'autres plantes. Comment préserver les plantes utiles des herbicides ?
Différentes stratégies de transgenèse ont été mises au point pour rendre les plantes utiles résistantes aux herbicides.
- Première possibilité: rendre la plante moins sensible à l'herbicide (par surproduction de l'enzyme détruite par l'herbicide, par modification de l'enzyme cible pour la rendre insensible à l'herbicide ou par diminution de l'absorption d'herbicide par la plante utile).
- Deuxième possibilité : faire synthétiser par la plante un produit qui détruit l'herbicide (procédé de détoxication : transformation d'une sub. toxique en sub. inoffensive). Cette stratégie est la plus satisfaisante car elle aboutit à des composés moins toxiques pour l'homme et les animaux. Le gène responsable de la détoxification des triazines provenant du maïs a été transféré à du soja et des plants de tabac.
Un gène introduit dans une plante peut lui permettre de résister à un parasite : virus, bactéries, champignons ou ravageurs (insectes, nématodes).
A la suite de travaux expérimentaux, on sait que certains gènes de la bactérie Bacillus thuringiensis transférés dans une plante lui font produire des toxines efficaces contre les insectes parasites (notamment les larves de lépidoptères). Ces toxines ne sont pas dangereuses pour les mammifères. Des constructions d'ADN contenant ces gènes ont été greffées au coton, à la tomate, à la pomme de terre et au maïs.
Donner aux plantes la possibilité de se défendre contre les insectes présente de nombreux avantages sur l'utilisation des insecticides : il n'y a plus de risque de "lessivage" de l'insecticide par la pluie, seuls les insectes qui attaquent la plante sont tués et la plante est protégée jusqu'aux racines.
On ne sait pas lutter contre les infections virales des céréales.
Or après manipulations, on constate qu'après avoir été
infectées par un virus peu virulent les plantes résistent
à l'infection par un autre virus plus agressif du même type.
Les protéines de l'enveloppe virale jouant un rôle dans la
protection des plantes, on utilise des transgène codant pour des
protéines de la capside du virus pour rendre la plante résistante.
Exemples : mosaïque du tabac / tabac ; ARN associé à
mosaïque du concombre / concombre.
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La manipulation des plantes, par
J. TEMPE et J. SCHELL, La Recherche n°188, mai 1987 - p.696
à 709
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Des plantes mâles stériles
La stérilité mâle est obtenue par transfert du gène "barnasse" codant pour une RNAs de bactérie lié à un promoteur permettant de l'exprimer seulement dans le tapetum (zone nécessaire au développement du pollen). Une fois le tapetum détruit, le pollen privé de nourriture meurt.Par ce procédé, il devient possible de féconder le blé par un autre pollen que le sien.
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Une nouvelle arme dans la guerre
des semences, par S. COLLIN, La Recherche n° 249, décembre
1992 - p.1448
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Des plantes décoratives
Pour rendre la couleur d'un pétunia plus intense, des chercheurs ont introduit une copie supplémentaire d'un gène de coloration. Le résultat est que certaines fleurs présentent des zones incolores tandis que d'autres sont plus foncées. On crée ainsi des fleurs ayant de nouvelles couleurs.
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Les couleurs des fleur, par P. GANTET
et M. DRON, La Recherche n° 256, juillet-août 1993 - p.794
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Améliorations
des animaux d'élevage
Parmi les projets visant à améliorer les productions
animales par transgenèse retenons,
- la lutte contre les maladies ;
- la réduction de la pollution due aux rejets des déchets (ex : les porcs transgéniques exprimant le gène de phytase dans leur intestin rejettent moins de phosphates dans l'environnement) ;
- l'obtention d'animaux utilisant mieux leur ration alimentaire grâce aux transferts de gènes codant pour des enzymes digestives ;
- la croissance.
La transgenèse a permis d'obtenir des porcs ayant une croissance musculaire augmentée, une moindre accumulation de lipides et aucune altération de la santé.
Le transfert du gène de l'hormone de croissance a servi à obtenir des lignées de saumon, de truite, de poisson chat américain, de tilapia, de carpe etc ... dont la croissance est accélérée avec un indice de consommation intéressant.
Des équipes de chercheurs australiens et néozélandais cherchent à augmenter la croissance de la laine et surtout à en modifier la qualité.