O comme organisme Il s`agit donc d`un être vivant : micro

O comme organisme
Il s’agit donc d’un être vivant : micro-organisme, plante ou animal.
G comme génétiquement
Le génome, ensemble des gènes, est présent dans toutes les cellules de l’organisme sous la forme
de longues molécules filamenteuses appelées ADN. Il contient une succession de gènes qui
représente l’ensemble des caractères de l’espèce et les informations qui permettent à l’organisme
de construire ses protéines et de fonctionner. Il est transmis d’une génération à l’autre.
M comme modifié
C’est donc là qu’est tout le secret. Après avoir déterminé, chez un premier organisme, quel(s)
gène(s) est (sont) responsable(s) de tel caractère intéressant, les scientifiques vont extraire ce
fragment d’ADN : le « gène d’intérêt ». Ils l’ajouteront ensuite au génome d’un organisme d’une
autre espèce. Le génome du receveur aura donc été modifié pour acquérir une propriété qu’il ne
possédait pas naturellement. Il sera devenu un OGM, ou autrement appelé, un organisme
trangénique.
L’exemple des plantes Bt, résistantes à la pyrale
La pyrale est un papillon dont la chenille adore manger des feuilles de maïs. En fait, certains
champs sont ravagés par cet insecte. On l’appelle un insecte « ravageur » des champs de maïs.
Bacillus thuringiensis(Bt) est une bactérie du sol. Elle possède un gène, un pouvoir qui lui
permet de fabriquer une toxine, fatale aux chenilles de la pyrale. Il a donc semblé intéressant de
faire produire cette toxine par le plant de maïs lui-même. Les chercheurs ont donc identifié le
gène d’intérêt chez la bactérie. Ils l’ont “découpé” puis l’on introduit dans le génome du maïs.
Ainsi, le plant de maïs produit lui-même la toxine qui tue les chenilles qui s’attaquent à lui.
Toxicité
Une plante transgénique peut avoir délibérément été conçue pour être toxique. C’est le cas des
variétés qui sécrètent une substance insecticide dirigée contre leurs ennemis. Mais la toxine peut
involontairement faire d’autres victimes : d’autres insectes notamment, y compris des espèces
protégées ou utiles, ainsi que les insectes du sol, auparavant peu affectés par les épandages
aériens de pesticides.
Acquisition de résistance par les insectes
Même si l’on donne des gênes au maïs pour qu’il empoisonne et tue la chenille de la pyrale,
nous verrons tout de même apparaître certaines chenilles qui vont miraculeusement résister à
cette empoisonnement et seront les seules survivantes à pouvoir manger ce maïs empoisonné.
Ces survivantes vont donner naissances à d’autres chenilles résistantes au poison et
éventuellement, toutes les chenilles le seront aussi. Le maïs OGM deviendra donc inefficace
contre la pyrale.
Invasion des milieux naturels
La valeur ajoutée d’un OGM peut lui procurer un avantage adaptatif et lui permettre d’envahir
un milieu naturel. Une plante devenue, par exemple, plus résistance au froid pourrait alors
devenir vivace, c’est-à-dire survivre d’une année sur l’autre et se reproduire alors que sa grande
sœur non-transgénique était annuelle et ne passait pas l’hiver. Une telle endurance pourrait
entraîner l’envahissement des milieux naturels par cet OGM, alors que les variétés
conventionnelles étaient confinées aux champs cultivés et restaient sous contrôle.
Dissémination de gènes par la voie sexuée
Une plante transgénique peut, comme tout autre plante, se reproduire. Elle peut alors transmettre
son nouveau caractère à sa descendance et le répandre en le communiquant à des variétés non
transgéniques de la même espèce ou à une espèce voisine. L’intervention de facteurs extérieurs
(vent, insectes, oiseaux) pour transporter les pollens rend, de plus, difficilement mesurable et
contrôlable la dispersion des gènes.
Allergies
Avec les OGM, il peut y avoir des risques d’allergies. Par exemple, vous êtes allergique aux
poissons. Imaginez qu’un scientifique décide d’insérer dans le maïs un gêne de poisson pour
empêcher les plans de gelés durant l’hiver. Vous allez à l’épicerie, vous achetez du maïs et quand
vous le consommez, vous avez une crise d’allergie au poisson!!
Qualité nutritionnelle
L’introduction du transgène et l’acquisition de nouvelles propriétés peut entraîner une
modification de la composition de la plante : sa composition en nutriments notamment, mais
aussi sa teneur en substances toxiques ou allergènes. Le gène nouveau peut, par exemple, s’être
introduit dans le génome de la plante à un endroit inadéquat qui perturbe les autres gènes. Ou
encore, la protéine, produit du nouveau gène, peuvent interagir avec les autres protéines de la
plante et modifier le métabolisme de l’organisme. Sa composition finale pourrait alors être
différente de l’original. Enfin, une plante OGM conçue, par exemple, pour être cultivée dans un
milieu sec, pourrait dans ce nouveau milieu, voir sa teneur en certains éléments changée.
Un bref survol des principales applications envisagées dès aujourd'hui permettra au lecteur de
mieux se rendre compte des potentialités nombreuses de l'ingénierie génétique :
1. Les OGM en agriculture
a) La protection des cultures
Les modifications actuelles du génome des plantes visent à améliorer leurs caractéristiques
agronomiques afin de rendre leur culture plus aisée, moins consommatrice d'intrants, plus
adaptée à différentes conditions climatiques ou d'améliorer le rendement des cultures.
Quatre principales voies d'améliorations sont actuellement explorées :
La résistance des plantes aux insectes
Les insectes ravageurs sont de véritables fléaux des cultures, qui nécessitent des traitements
insecticides et occasionnent des pertes importantes de rendement. Ces traitements insecticides
ont d'ailleurs des limites : nuisible à l'environnement, leur utilisation répétée suscite des
populations d'insectes " résistants ", c'est-à-dire devenus insensibles à l'action de l'insecticide. En
outre, ces produits s'avèrent parfois inefficaces, suivant le stade de développement de l'insecte
(larves et insectes foreurs s'abritent à l'intérieur des tiges).
Il est possible de permettre à la plante, par modification génétique, de se défendre elle-même
contre les insectes en lui faisant synthétiser des protéines toxiques pour ces dits insectes.
La tolérance des plantes aux herbicides
Il existe aujourd'hui des herbicides relativement peu toxiques, peu persistants, actifs à faible dose
et biodégradables (comme par exemple le glufosinate, le glyphosate ou le bromoxynil).
Rendre une plante de culture " tolérante " à ces herbicides permet de les répandre sur les cultures
pour agir sur les plantes sauvages indésirables, tout en étant assuré que la plante cultivée soit
protégée contre l'action de l'herbicide, par l'introduction d'un " gène de tolérance " dans son
génome, dont l'expression empêche la matière active de détruire la plante.
Cette technique a été appliquée avec succèsà de très nombreuses espèces végétales : soja,
betterave, laitue, melon, pomme de terre, blé, colza, tournesol...
La résistance aux maladies
Virus, champignons, bactéries phytophathogènes provoquent aussi des dégâts dans les cultures.
La résistance aux maladies est donc une voie essentielle d'amélioration des rendements. Des
plantes transgéniques résistantes à des virus, par exemple, ont déjà été développées (pomme de
terre, melon, concombre, betterave, tomate...).
Signalons qu'avec les méthodes traditionnelles, la lutte contre les maladies virales est la plus
problématique puisque, contrairement à la plupart des maladies fongiques ou bactériennes, il
n'existe ni traitement préventif ni curatif à leur encontre (même s'il est possible de lutter contre
les vecteurs que représentent les pucerons, ceux-ci peuvent avoir le temps de viroser la plante
avant de mourir).
La résistance aux conditions climatiques extrêmes
Créer des espèces résistantes par exemple au froid, à la sécheresse ou à la salinité des sols
représente un immense intérêt pour les pays en développement comme pour le monde
industrialisé. La recherche est déjà engagée dans cette voie d'avenir.
L'amélioration des conditions d'élevage
Les biotechnologies végétales et animales pourraient améliorer les conditions d'élevage des
animaux de plusieurs manières.
L'amélioration de la santé animale
La lutte contre les maladies animales est un problème capital de l'élevage. Il est théoriquement
possible d'accroître son efficacité grâce aux OGM par la mise au point soit d'anticorps, soit de
vaccins dits "recombinants ", directement produits par des aliments composant la nourriture du
bétail, aliments modifiés génétiquement. Est également envisageable la modification
transgénique des lignées animales, pour accroître leur résistance aux agressions.
Une meilleure nutrition animale
L'amélioration par génie génétique des qualités nutritionnelles des aliments destinés à l'élevage
est une piste intéressante. En effet, les rations des animaux d'élevage sont complétées en
éléments nutritifs : méthionine, lysine, thréonine et tryptophane, notamment, acides aminés qui
ne sont présents qu'en trop petite quantité chez les plantes. L'augmentation par génie génétique
de la teneur en ces acides aminés, ou encore en certaines huiles, des aliments du bétail peut
s'avérer très intéressante sur le plan nutritionnel. En outre, la digestibilité des aliments peut être
améliorée par transgénèse végétale, si l'accumulation dans les plantes de certaines enzymes
(notamment la phytase) est favorisée.
2. Les OGM et l'alimentation
L'amélioration de la qualité des aliments
L'introduction d'un gène nouveau peut aussi viser à améliorer la qualité des aliments. Cet axe de
développement concerne davantage le consommateur. Il est appelé à prendre une importance
accrue à l'avenir.
Une meilleure conservation des produits
Il s'agit du volet qui, s'agissant de l'amélioration de la qualité des aliments, en est au stade le plus
avancé. En effet, des légumes transgéniques à maturation retardée ont déjà été commercialisés
dans les pays anglo-saxons.
Il s'agit notamment de la célèbre tomate " flavr-savr " de la société Calgene, commercialisée
depuis 1994 aux Etats-Unis, génétiquement modifiée pour exprimer en plus faible quantité une
enzyme provoquant le ramollissement de la tomate au moment de la maturation, ce qui lui
permet de conserver pendant une plus longue durée que la tomate conventionnelle une texture
ferme. Depuis 1996, au Royaume-Uni, sont commercialisés des concentrés de tomates réalisés à
partir de tomates transgéniques.
Ce contrôle de la maturation permet, certes, d'améliorer les conditions de transport et de stockage
et, dans le cas du concentré de tomates, de faciliter le processus de production, mais il peut
s'accompagner également, notamment pour les fruits frais, d'un accroissement de la saveur du
fruit qui peut être récolté à un stade de maturation plus avancé, ce qui est le troisième objectif en
matière de qualité des produits alimentaires.
L'amélioration des qualités organoleptiques des aliments (goût, odeur,
aspect, couleur, consistance, ...)
La maturation des fruitscorrespond à un ensemble de modifications physiologiques,
biochimiques et structurelles qui rendent le fruit agréable à consommer. Ces modifications sont
dues à l'expression des gènes impliqués dans les changements de couleur, l'augmentation de la
teneur en sucres, la diminution de l'acidité, la synthèse d'arômes et le ramollissement. Ces gènes
constituent donc des voies potentielles d'amélioration de la saveur des fruits.
L'AMÉLIORATION DES ALIMENTS : QUELQUES EXEMPLES
Blé :• Amélioration des caractéristiques requises pour la panification
Huiles végétales (colza, tournesol) : Modification de la composition en acides gras pour répondre
aux besoins nutritionnels (maladies cardio-vasculaires) et pour faciliter la fabrication de
margarine à partir de certaines huiles
Pomme de terre : Augmentation de la teneur en amidon pour des utilisations industrielles (purée,
fécule, frites absorbant moins d'huile de friture), réduction du brunissement (frites), amélioration
des propriétés organoleptiques
Laitue, épinard : Réduction de la teneur en nitrates en augmentant l'expression de nitrateréductase
Tomate, melon, brocoli : Augmentation de la durée de conservation des fruits et légumes. En
France, l'INRA développe des recherches pour tenter de réguler la production d'éthylène,
substance qui participe à la maturation du fruit. Aux USA, une tomate transgénique a été
commercialisée en 1994. Un procédé similaire a permis à une équipe de recherche Ensat-Inra
d'obtenir un melon dont la conservation et la teneur en sucre sont augmentées, mais qui n'est pas
encore commercialisé
Riz : Diminution des propriétés allergisantes
Soja : Enrichissement en acide aminé essentiel (méthionine)
In : " Le génie génétique appliquée à la production alimentaire ", CNERNA, CNRS, 1997 (...)
3. Les OGM et le secteur de la santé (...)
La production de molécules pharmaceutiques par les plantes
Avec l'avènement de la transgénèse, les plantes peuvent devenir de véritables " usines à
médicament ", lorsque leur génome est modifié de telle sorte qu'il conduise à l'expression de
protéines d'intérêt pharmaceutique. On parle alors de " molecular farming ", ou agriculture
moléculaire.
Votre rapporteur a eu l'occasion de visiter les installations de la société MERISTEM
Therapeutics, du groupe Limagrain, à Clermont Ferrand, où sont développés des procédés
permettant, notamment, d'extraire, à partir de plants de tabac transgénique, de la lipase (enzyme
qui joue un rôle dans la digestion alimentaire, utilisée comme traitement des troubles
alimentaires des enfants atteints de mucoviscidose), ainsi que de l'hémoglobine (protéine
contenue dans les hématies du sang, qui assure le transport de l'oxygène).