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Comment obtenir une plante transgénique ?

Dossier - Le maïs, une céréale aux grains précieux
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Le maïs est une plante tropicale annuelle de la famille des graminées. Il est cultivé comme céréale pour ses grains riches en amidon, mais aussi comme plante fourragère. C'est la céréale la plus cultivée dans le monde.

  
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On dit qu'une plante est transgénique lorsqu'elle a acquis un ou plusieurs caractères, non pas par transfert de gènes entre deux plantes parentales lors d'un croisement, mais par génie génétique. Cette plante transgénique, qui est un OGM, contient donc dans toutes ses cellules de nouvelles séquences d'ADN (transgènes) étrangères à son patrimoine génétique héréditaire, qui lui confèrent de nouveaux caractères.

L'obtention d'une plante transgénique se fait en plusieurs étapes :

  • identification du gène qui code pour la propriété choisie ;
  • isolement de ce gène ;
  • intégration et multiplication de ce gène.
Comment obtenir une plante transgénique ? Ici, un épi de maïs. © AlexasFotos, DP

La propriété choisie peut être :

Ce gène peut provenir de tout organisme vivant, puisque le code génétique est universel : il n'est pas nécessaire que ce soit un gène végétal pour une plante par exemple. Il doit être isolé du donneur. 

Il est intégré dans une construction génétique via l'association à un marqueur. Ce dernier peut être sujet à caution (par exemple, un marqueur antibiotique peut avoir des conséquences sur la santé : il pourrait induire une résistance à certains antibiotiques médicaux destinés à soigner une infection). Ce gène marqueur permet de sélectionner les cellules qui ont intégré le gène à transférer. Il faut multiplier ce gène (différentes techniques existent maintenant : bactéries hôtes ou PCR par exemple) afin de disposer d'une quantité suffisante d'ADN pour son introduction dans les cellules que l'on veut transformer. 

Transfert de gènes

Voici deux méthodes de transfert de gènes :

  • Transfert biologique. On utilise une bactérie du sol, Agrobacterium : une construction génétique introduite dans la bactérie (rendue non virulente) sera transférée dans la plante et intégrée à son génome. C'est la technique la plus courante et la moins chère.

  • Transfert direct par projection d'ADN dans les cellules avec un canon à particules qui projette dans les cellules des microbilles enrobées d'ADN (biolistique).

Il existe d'autres méthodes et, selon les espèces, on modifie des sections de tige, des cotylédons, des embryons, des microspores...

Une femelle pyrale (Ostrinia nubilalis). © Donald Hobern, CC by 2.0

Régénération des cellules et expression du caractère

Les cellules transformées se développent en cals, amas de cellules indifférenciées. Après quelques semaines, se développent des pousses placées dans un nouveau milieu de culture permettant le développement des racines. Puis, on passe au repiquage. La régénération des cellules transformées est une étape délicate. Les plantes régénérées sont analysées pour confirmer l'insertion du gène et des études sur l'expression de celui-ci ont lieu.

Les plantes transformées doivent permettre d'obtenir de nouvelles variétés commerciales exprimant le caractère.