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De la domestication ancienne à l'édition moderne des gènes : comment modifier les plantes et les animaux ?
Avec les progrès de la science et de la technologie, la technologie du génie génétique est devenue la principale méthode permettant de modifier le génome des plantes et des animaux. Ces techniques permettent aux scientifiques d'insérer, de supprimer et de modifier l'ADN à plusieurs niveaux, depuis des gènes spécifiques jusqu'aux changements dans l'ensemble du génome. Chaque fois que nous créons un organisme génétiquement modifié (OGM) à usage unique, une série d’étapes rigoureuses doivent être suivies.
Les capacités du génie génétique reposent sur des années de recherche et de découverte de la fonction et de la manipulation des gènes, des développements qui nous permettront d'effectuer des modifications génétiques encore plus précises dans un avenir proche.
Tout d'abord, les scientifiques doivent sélectionner le gène qu'ils souhaitent insérer, modifier ou supprimer. Ensuite, ces gènes doivent être isolés et combinés avec d’autres éléments génétiques pour former un vecteur approprié. Grâce à ces vecteurs, les chercheurs peuvent insérer les gènes souhaités dans le génome hôte pour créer des organismes transgéniques ou modifiés. Un tel processus implique non seulement des changements biologiques mais également des aspects éthiques et sociaux.
Histoire de l'édition génétique
La manipulation artificielle des gènes a commencé avec la domestication des plantes et des animaux il y a environ 12 000 ans. Les humains anciens ont progressivement acquis une compréhension de l’hérédité grâce à la sélection artificielle et à la technologie de reproduction, qui ont également jeté les bases du génie génétique. Dans les années 1870, la génétique a marqué le début d’une nouvelle révolution avec les expériences de Gregor Mendel sur l’héritage génétique.
Au même moment où la technologie du copier-coller de gènes émergeait, de nombreux scientifiques travaillaient dur pour révéler la composition et les caractéristiques de l'ADN, constituant ainsi le fondement de la manipulation génétique moderne.
Sélection des gènes cibles
La sélection et la détermination du gène à insérer dans l'organisme hôte constituent l'une des étapes les plus importantes de l'ensemble du processus d'édition génétique. Ce processus dépend de l’objectif final de l’OGM et peut impliquer seulement un ou deux gènes, voire toute une voie de biosynthèse. Après avoir trouvé le gène cible, les chercheurs peuvent utiliser diverses techniques de bio-ingénierie pour le stocker et l’améliorer.
Technologie de manipulation génétique
Chaque processus d'édition génétique implique une modification de l'ADN. Initialement, l’ADN est extrait des cellules, puis cloné et modifié. La technologie d'ingénierie moderne rend le processus depuis l'extraction, l'isolation jusqu'à la transformation plus fluide. Grâce à des enzymes et des produits chimiques spécialisés, les scientifiques sont désormais capables de couper et de coller avec précision des séquences d'ADN pour former l'ADN recombinant souhaité.
Insérer l'ADN dans le génome de l'hôte
Une intégration stable des gènes est essentielle à la réussite de la création d'OGM. Pour les plantes, une fois les gènes transférés dans les cellules végétales, les rhizobiums sont souvent utilisés pour intégrer davantage l'ADN dans le génome végétal. Dans les cellules animales, les gènes sont injectés dans de jeunes embryons par micro-injection et d’autres méthodes, jetant ainsi les bases de la création ultérieure d’animaux transgéniques.
Technologie et perspectives d'avenir
Depuis 2009, avec l'émergence de nouvelles technologies telles que CRISPR, la précision et la commodité de l'édition génétique se sont considérablement améliorées. Cela a non seulement modifié la recherche scientifique, mais a également touché de nombreux domaines tels que l'agriculture, la biomédecine et la protection de l'environnement. Avec les progrès de la technologie, la compréhension et la manipulation du génome par les êtres humains s’approfondissent également constamment.
Nous devons nous demander, face à cette puissante technologie d'édition génétique, devons-nous choisir de l'utiliser de manière responsable ou de prendre des risques à volonté ?
Où ira la technologie génétique à l’avenir ? Est-ce qu’elle apportera davantage de défis et d’opportunités ?
