Organisme génétiquement modifié

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Schema de production d'un OGM

Un organisme génétiquement modifié ou OGM est un organisme dont le matériel génétique, c'est-à-dire l'identité de cet organisme, a été modifié par génie génétique afin de modifier l'organisation de son développement naturel.

Cette modification peut être réalisée selon différentes techniques, en fonction du but recherché. Dans le cas d'introduction de nouveaux gènes ou d'introduction de gènes endogènes modifiés in vitro, on parle de transgénèse.

[modifier] Définitions

[modifier] Sensus Stricto

Un OGM est un organisme vivant au sein duquel le matériel génétique a été modifié. On peut distinguer deux "classes" d'OGM :

les OGM naturels, dont le matériel génétique a été modifié sans intervention de l'homme,
les OGM non naturels, dont le matériel génétique a été modifié par une intervention humaine.

Au sein de ces deux "classes", on peut distinguer deux "sous-classes" :

les OGM (naturels ou créés par l'homme) qui ont un matériel génétique modifié par leurs propres gènes (on parle d'origine endogène, ces gènes ayant muté puis se sont transmis ou ont été transmis par la même espèce)
les OGM (non-naturels ou non-créés par l'homme) qui ont un matériel génétique modifié par des gènes provenant d'espèces différentes (on parle d'origine exogène, ces gènes se sont transmis ou ont été transmis par une espèce différente).

Bien que ce terme soit le plus souvent associé aux plantes transgéniques (aussi appelées PGM), il peut être employé aussi bien pour les animaux, les micro-organismes ou les virus.

Certains scientifiques préconisent le terme « Chimère génétique » (ou Chimères Viabilisées Commercialisables) pour un organisme génétiquement modifié par l'humain afin d'exprimer sa transformation artificielle.

[modifier] Juridique

Au sein de l'Union européenne, un OGM est défini comme suit :

« Un organisme génétiquement modifié est un organisme (à l'exception des êtres humains) dont le matériel génétique a été modifié d'une manière qui ne peut s'effectuer naturellement par multiplication et/ou par recombinaison. »^[1]

[modifier] Processus de création des OGM et gènes concernés

[modifier] Échange de gènes dans la nature

Dans la nature, il arrive parfois que les virus transfèrent du matériel génétique d'un hôte à l'autre, ou par diffusion directe à partir de cellules mortes. Dans le domaine végétal en particulier, on observe des exemples d'assemblage de patrimoines génétiques (des chromosomes entiers) de plantes appartenant à des espèces voisines (par croisement naturel) donnant ainsi naissance à de nouvelles plantes ; la nature peut donc aussi produire des "OGM". D'autres échanges vont beaucoup plus loin qu'une poignée de gènes, c'est l'endosymbiose, avec des bactéries (mitochondrie, chloroplaste) ou des virus (endovirus). Une autre méthode (plus rare) peut être le transfert de plasmides entre les plantes.

Toutes ces méthodes naturelles de modification génétique ont été étudiées, et certaines ont pu être reproduites par l'homme lors de créations de chimères génétiques.

[modifier] Méthodes artificielles

Les modifications génétiques artificielles se font par l'utilisation d'au moins une des techniques suivantes :

Transfert indirect.

De l'acide désoxyribonucléique (ADN), étranger à l'organisme, est introduit dans l'organisme de l'hôte par l'intermédiaire d'un virus, d'un plasmide bactérien ou tout autres systèmes vecteur biologique. Puis, par le phénomène de recombinaison génétique, l'ADN introduit peut être intégré dans le génome et impliquer la formation d'une nouvelle combinaison du matériel génétique. Afin d'être déclarée "viable " cette nouvelle information doit pouvoir se maintenir dans le génome sur les générations suivantes.

Transfert direct.

Des organismes dont les membranes sont fragilisées ou des cellules végétales dépourvues de parois (telles les protoplastes) sont mis en contact avec de l'ADN. Puis un traitement physique ou chimique permet l'introduction de l'ADN dans les cellules. D'autres techniques telles que la micro-injection, la macro-injection et d'autres techniques de biolistique se basent sur l'introduction mécanique de l'ADN dans les cellules.

Fusion cellulaire

La fusion cellulaire (y compris la fusion de protoplastes) ou d'hybridation dans lesquelles des cellules vivantes présentant de nouvelles combinaisons de matériel génétique héréditaire sont constituées par la fusion de deux cellules ou davantage au moyen de méthodes qui ne sont pas mises en œuvre de façon naturelle.

[modifier] Gènes concernés

On définit cinq catégories de gènes concernés.

[modifier] Gènes de résistances aux insectes

Cette résistance est conférée aux plantes par des gènes codant une forme tronquée d'endotoxines protéiques, fabriquées par certaines souches de Bacillus thuringiensis (bactéries vivant dans le sol). Il existe de multiples toxines, actives sur différents types d'insectes : par exemple, certaines plantes résistantes aux lépidoptères, tels que la pyrale du maïs (Ostrinia nubilalis), portent des gènes de type Cry1(A).

voir Maïs Bt.

[modifier] Gènes de tolérance aux herbicides

Il s'agit par exemple de gènes conférant une tolérance au glufosinate d'ammonium (que l'on peut trouver dans l'herbicide Basta) et au glyphosate (dans le Roundup).

[modifier] Gènes marqueurs

Les gènes de résistance aux antibiotiques sont utilisés comme marqueurs de sélection, pour repérer les cellules dans lequel le gène voulu a été introduit. Les trois principaux marqueurs utilisés étaient des gènes provoquant une résistance vis-à-vis des familles d'antibiotiques suivantes : kanamycine/néomycine, ampicilline et streptomycine. Dans tous les cas, les antibiotiques spécifiques de chacune de ces familles ne sont peu voire pas utilisés en médecine humaine.

[modifier] Gène de stérilité mâle

Le gène de stérilité mâle (barnase) code une ribonucléase, et est contrôlé de façon à ne s'exprimer que dans le grain de pollen. Il s'oppose alors à l'expression des molécules d'acide ribonucléique nécessaires à la fécondité. Le gène barstar, quant à lui est un inhibiteur de cette ribonucléase. Ces deux gènes ont été utilisés pour empêcher l'autofécondation et permettre la production de semences hybrides homogènes pour des salades en Europe.

[modifier] Gènes inhibiteurs d'autres gènes

L'opération consiste à introduire un exemplaire supplémentaire d'un gène cible, mais en orientation inverse (on parle alors de gène « antisens »), ou, parfois, dans le bon sens, mais tronqué. La présence de ce gène « erroné » diminue de manière drastique l'expression du gène normal, ce qui empêche la synthèse de l'enzyme cible. Un exemple de ce type est celui de la pomme de terre, dont les synthétases sont inhibées, de façon à produire un amidon.