Les organismes transgéniques en production industrielle

Les organismes transgéniques
en
production industrielle
Le génie génétique permet d'introduire dans une cellule un gène qu'elle ne possède pas.
Le fonctionnement de ce gène se traduit habituellement par son expression, c'est-à-dire
par la synthèse de la protéine qu'il code. Le génie génétique permet également la
suppression ou la modification de l'expression d'un gène déjà présent dans le génome*
de la cellule hôte. Le génie génétique peut s'appliquer aux végétaux, aux animaux, aux
micro-organismes...
Une plante transgénique est une plante dont le génome a été modifié par l'introduction d'un
gène qui peut provenir d'une autre plante, d'une bactérie ou de tout autre organisme. Ce gène
peut coder une nouvelle protéine, par exemple un composé toxique pour les insectes
ravageurs, une enzyme* qui intervient dans la maturation des fruits, une substance qui bloque
la multiplication d'un virus...
Un OGM est un organisme (plante, animal) dans les chromosomes duquel on a inséré un gène
d'une autre espèce lui conférant une caractéristique inédite : par exemple, la capacité pour une plante
de sécréter un poison qui tue son parasite habituel.
Le génie génétique, apparu en 1973, est à l'origine des OGM grâce à ses techniques qui permettent
de modifier directement le patrimoine génétique d'une espèce. Cette pratique s'insère dans une
certaine continuité puisque depuis les débuts de l'agriculture, l'homme s'efforce d'améliorer les
performances des plantes et des animaux en procédant à des croisements et à des sélections. La
découverte des lois de la génétique à la fin du XIXè siècle a permis de mieux guider les pratiques
empiriques. Mais avec le génie génétique un pas considérable a été effectué puisque désormais on
peut modifier les propriétés de certaines espèces très rapidement en manipulant directement leur
génome au niveau moléculaire.
A quoi servent les OGM ?
Les applications du génie génétique sont nombreuses et intéressent aussi bien le secteur agricole que
le secteur pharmaceutique. Le génie génétique permet, par exemple, d'envisager la création de
plantes résistantes à certains herbicides, autorisant ainsi une utilisation plus réduite et plus efficace
des produits phytosanitaires. Il peut également être utilisé pour créer des plantes résistantes à
certaines maladies ou à certains insectes ravageurs, comme la pyrale qui est responsable chaque
année de 5 à 30% de pertes dans les récoltes de maïs. Il offre aussi la possibilité d'améliorer certains
paramètres agricoles (fertilité, robustesse, productivité…), d'accroître la résistance des plantes en
milieu extrême (salinité, sécheresse, inondation…), d'améliorer la valeur nutritive ou les
caractéristiques gustatives des aliments, d'allonger leur conservation. Enfin, le génie génétique
pourrait offrir à l'industrie des plantes capables de synthétiser des plastiques ou des carburants, et à
la recherche pharmaceutique, des plantes capables de produire des protéines animales ou humaines
utilisées comme médicaments.
Les produits dérivés des OGM, n'ayant aucune capacité de reproduction, ne sont pas des OGM,
même s'ils peuvent éventuellement contenir le gène introduit ou la protéine codée par ce gène.
Par exemple, des plants de colza transgénique résistant à un champignon pathogène sont des OGM,
leurs graines aussi. En revanche, l'huile de colza destinée à l'alimentation humaine, ou le tourteau de
colza destiné à l'alimentation animale, ne sont pas des OGM, mais des produits dérivés d'un OGM.

Compte tenu des procédés de fabrication et de purification, il est probable que la plupart des huiles
raffinées que nous consommons ne contiennnent pas de protéines ou d'ADN. Le tourteau, obtenu à
partir des résidus de fabrication de l'huile, contient des protéines et de l'ADN. Il peut donc contenir le
gène de résistance au champignon pathogène et la protéine codée par ce gène.
OGM : des aliments à risque ?
Face à un dossier technologique aussi complexe que celui des organismes génétiquement modifiés
(OGM), il est difficile au consommateur de se faire une opinion. Doit-il ou non redouter ces nouveaux
aliments ? Les risques invoqués par les opposants aux OGM sont écologiques et sanitaires. Le risque
écologique le plus souvent invoqué est "le flux de gènes", c'est-à-dire le transfert du gène ajouté à
l'OGM (appelé transgène) à d'autres plantes d'espèces voisines. Toute variété végétale, qu'elle soit
transgénique ou non, échange en effet du pollen, et donc des gènes, avec des variétés interfertiles.
L'important est donc d'apprécier les conséquences d'un tel échange. C'est pourquoi, en France, la
seule plante transgénique autorisée à être cultivée est le maïs car elle ne possède aucune cousine en
Europe à qui elle pourrait transmettre son nouveau gène. En revanche, la culture de colza
transgénique résistant à un herbicide est interdite car cette caractéristique pourrait être transmise à de
mauvaises herbes cousines, au risque de rendre l'herbicide inefficace ! Le développement massif de
la commercialisation d'OGM risque également d'avoir des répercussions sur la biodiversité : les OGM
ne risquent-ils pas de se développer aux dépends de variétés plus rustiques, propres aux pays en
développement ? L'exemple du riz le fait penser. Sur les 140 000 variétés existantes, les firmes
agrochimiques imposent la culture intensive des cinq variétés qu'elles essaient de modifier
génétiquement. Celles-ci couvrent déjà, dans certains pays d'Asie, 60 à 70% des terres semées en
riz.
Côté sanitaire, la présence, dans la plupart des OGM, d'un gène de résistance à un antibiotique a
longtemps été dénoncée. Si un transfert de ce gène vers des bactéries pathogènes de l'homme
pouvait avoir lieu, notre arsenal antibiotique s'en trouverait réduit. Or, un tel transfert est
théoriquement possible. Les OGM qui sont mis au point aujourd'hui ne contiennent plus ce gène de
résistance et c'est désormais un atout commercial ! Cependant, la première génération d'OGM est
encore présente sur le marché pour de nombreuses années. Relativisant le risque sanitaire lié aux
OGM, certains experts rappellent l'utilisation abusive des antibiotiques dans l'élevage intensif,
notamment celui des volailles.
développement ? L'exemple du riz le fait penser. Sur les 140 000 variétés existantes, les firmes
agrochimiques imposent la culture intensive des cinq variétés qu'elles essaient de modifier
génétiquement. Celles-ci couvrent déjà, dans certains pays d'Asie, 60 à 70% des terres semées en
riz.
Côté sanitaire, la présence, dans la plupart des OGM, d'un gène de résistance à un antibiotique a
longtemps été dénoncée. Si un transfert de ce gène vers des bactéries pathogènes de l'homme
pouvait avoir lieu, notre arsenal antibiotique s'en trouverait réduit. Or, un tel transfert est
théoriquement possible. Les OGM qui sont mis au point aujourd'hui ne contiennent plus ce gène de
résistance et c'est désormais un atout commercial ! Cependant, la première génération d'OGM est
encore présente sur le marché pour de nombreuses années. Relativisant le risque sanitaire lié aux
OGM, certains experts rappellent l'utilisation abusive des antibiotiques dans l'élevage intensif,
notamment celui des volailles.
Comment obtient-on une plante transgénique ?
1. Repérage d'un caractère intéressant dans un autre organisme vivant (plante, champignon,
bactérie...) et identification de la protéine responsable de ce caractère, par exemple un
composé toxique pour un insecte ravageur.

2. Identification et isolement du gène codant cette protéine.
3. Réalisation d'une "construction génique" qui contient le gène d'intérêt et des séquences
d'ADN (promoteur, terminateur) indispensables à son fonctionnement dans le génome d'une
cellule végétale. Ces séquences sont impliquées dans la régulation de l'expression du gène.
Elles permettent de cibler le lieu d'expression du gène dans la plante (graines, racines,
feuilles...), voire de faire en sorte qu'il ne s'exprime qu'au moment nécessaire, lors de l'attaque
d'un insecte ou de l'infection par un virus par exemple. Cette construction contient
éventuellement un gène marqueur de repérage des plantes transgéniques (par exemple un gène
de résistance à un antibiotique). Cette construction génique est ensuite insérée dans un
plasmide bactérien (mini-boucle d'ADN) pour être multipliée.
4. Introduction de la construction génique dans le génome de la cellule végétale par deux
méthodes principales :
- transfert biologique : au moyen d'un vecteur, la bactérie du sol Agrobacterium tumefaciens,
qui transfère naturellement une partie de son ADN (auquel on a donc ajouté la construction
génique à intégrer) dans le génome des plantes.
- transfert mécanique : les constructions géniques, portées par des microbilles de tungstène,
sont projetées dans la cellule végétale.

5. Sélection des cellules exprimant le gène ajouté.
6. Régénération de plantes entières à partir de ces cellules. Ces plantes sont testées en serre
puis en champ afin de vérifier la conformité de leur développement, la stabilité de l'expression
du gène ajouté, sa transmission à la descendance.
Applications agroalimentaires

Pour les plantes transgéniques, le problème se pose différemment selon que l'on consomme
des produits frais (légumes, fruits...), transformés (concentré de tomate par exemple), ou des
produits dérivés (farine, sucre, huile...).
Dans le premier cas, le gène introduit et sa protéine sont présents dans l'aliment et sont soumis
à la dégradation digestive. C'est ce qui se passe tous les jours lorsque nous consommons des
aliments traditionnels. Dans le cas des produits transformés ou dérivés, le procédé de
fabrication peut ou non entraîner une perte de fonctionnement de l'ADN et une dénaturation
des protéines, voire leur quasi-élimination (huile, sucre).
Ceci ne permet pas d'exclure tous les problèmes que peuvent poser ces nouveaux aliments. Le
gène introduit pourrait par exemple coder une protéine nouvelle potentiellement allergisante.
Il faut savoir reconnaître ce risque allergène. Les caractéristiques de la protéine (forme,
composition en acides aminés, digestibilité, sensibilité à la chaleur...) peuvent aider à la
détection de ce risque par comparaison avec toutes les données déjà disponibles sur les
protéines allergènes naturelles connues : celles du lait, de l'oeuf, des crustacés, de l'arachide,
de la noix du Brésil... Des plantes connues pour être allergènes ne devront pas être utilisées
comme source de gènes.
Un autre problème peut se poser si le gène introduit perturbe certaines fonctions de la plante,
entraînant par exemple la production d'une nouvelle substance toxique ou la production en
plus grande quantité de toxines naturelles déjà présentes (solanine de la pomme de terre,
psoralène du céleri, tomatine de la tomate). Ce problème de toxicité peut également apparaître
dans le cas où le gène introduit code une protéine qui rend la plante résistante à un herbicide :
la dégradation de l'herbicide pourrait générer des composés toxiques (le même problème peut
d'ailleurs se poser dans le cas d'une variété obtenue par croisements classiques ou dans le cas
d'une résistance naturelle à un herbicide). Ici, l'analyse de la composition des plantes
transgéniques et des aliments qui en sont issus, associée à des tests toxicologiques, permet
d'évaluer ce risque. Enfin, une perturbation du fonctionnement de la plante peut aussi
entraîner une modification du contenu nutritionnel de l'aliment. Là encore, l'analyse de
l'aliment s'impose. L'INRA développe des recherches sur ces différents aspects.
Enfin récemment, l'INRA a adapté une technique qui permet de détecter la présence de
matériel végétal génétiquement modifié dans des graines et des produits transformés, dans la
mesure où ces produits peuvent encore contenir de l'ADN fonctionnel. Sa première
application a porté sur du maïs et du "corn gluten feed" (sous produit de l'amidonnerie du
maïs, riche en protéines et utilisé en alimentation animale) obtenus à partir d'un mélange de
maïs transgénique résistant à la pyrale et de maïs classique.
Bactéries et levures
Des bactéries génétiquement modifiées sont déjà autorisées en France et utilisées pour
produire industriellement des enzymes à usage alimentaire (Bacillus subtilis pour produire de
l'alpha acétolactate décarboxylase, utilisée pour la fabrication de la bière et des alcools ...).
Comme dans le cas des médicaments, la substance produite est extraite et purifiée. Ainsi
l'OGM n'est pas présent dans l'aliment.
Plantes
Les modifications des plantes qui concernent directement les industries agroalimentaires, le
secteur de la distribution et les consommateurs, visent à améliorer les propriétés