OOrganismes GGénétiquement MModifiés

Introduction

Attac77sud

Sigles

• OOrganismes PPlantes, AAnimaux, Humains

• GGénétiquement

• MManipulés MModifiés AAméliorés

Historique

La biologie moléculaire est une science récente :

• L’acide désoxyribonucléique (ADN) a été découvert dans les années 40.

• La notion de gène remonte à la fin des années 50.

• La notion de code génétique (correspondance entre séquence d ’ADN et séquence des acides aminés des protéines) au début des années 60.

• Les méthodes de recombinaison de l’ADN (génie génétique) datent des années 70. Les scientifiques sont alors capables de modifier l’hérédité et de fabriquer des Organismes Génétiquement Modifiés.

• Elaboration de la première plante transgénique en 1983 (tabac).

• Les premiers mammifères à génome modifié sont apparus en 1988 (souris).

• Démarrage des cultures OGM à grande échelle (USA, Canada, Argentine) en 1995/96.

Source : « OGM le vrai débat » de Gilles-Eric Séralini

Composantes génétiques

Cellule

Génome

Nota : Même organisation pour tous les organismes vivants multicellulaires : plantes, mammifères, insectes, ….

Humain :• 46 chromosomes• 30 000 gènes

La rose :• 50 000 gènes

Toutes les cellules du corps possèdent le même génome. (sauf les cellules liées à la reproduction)

Sources : Centre scientifique de la Biotechnologie/Industrie Canada http://strategis.ic.gc.ca/ « La vie » de Claude Combes (Ellipses).

Synthèse d’une protéine

Nota : Même mécanisme pour tous les organismes vivants multicellulaires : plantes, mammifères, insectes, ….

43=64 acides aminés possibles

20 dans la pratique

Ribosome

codon

Source : Centre scientifique de la Biotechnologie/Industrie Canada http://strategis.ic.gc.ca/

Quelques notions sur les mécanismes du vivant

• Les protéines constituent 30% du corps, le reste est essentiellement de l’eau.

• Certains acides aminés sont hydrophiles, d’autres hydrophobes. Cela permet de réaliser des constructions particulières en 3 dimensions nécessaires à la vie.

• Le lien entre l’ADN et un caractère de l’être vivant est loin d’être direct. Il existe toutes sortes d’interactions entre les protéines et l’ADN et entre les protéines elles-mêmes.

• Chaque classe de cellules fonctionne avec ses gènes privilégiés, les autres étant désactivés.

• Toute cellule est programmée pour mourir. Elle ne survit que grâce à la présence de signaux environnants.

• Tout le fonctionnement du génome est encore loin d’être compris par les scientifiques.

Références :  «  La sculpture du vivant » de Jean-Claude Ameisen (seuil)Conseil de la science et de la technologie du Québec http://www.cst.gouv.qc.ca

Applications du génie Génétique

En médecine :• connaître et dépister les maladies génétiques.• produire des protéines d’intérêt médical (l’insuline par exemple).• guérir des maladies génétiques (thérapie génique) par remplacement des gènes défectueux.

• prévenir les épidémies.

Dans l’agriculture et l ’élevage :• conférer à des plantes une résistance : - à certains produits phytosanitaires (herbicides). - à certains types d’agressions (insectes, froid, sécheresse, sols acides ou salés, …)• améliorer les espèces animales ou végétales (rendements, qualités nutritionnelles ou

gustatives).

Dans l’industrie :• mise au point de procédés de détoxification, d’assainissement et de décontamination.• amélioration des performances de différents procédés industriels utilisant les fermentations.• création de nouveaux matériaux biodégradables.

Nous sommes tous des OGM

Tous les organismes vivants sont issus d ’un processus de modification génétique :

• mélange des chromosomes de la mère avec ceux du père pour les organismes sexués.

• modification des nucléotides sous l’action de contraintes extérieures (rayonnements, produits chimiques, etc).

Est-ce que toute manipulation génétique peut être assimilée à un processus naturel qui existe depuis la nuit des temps ?

Monde naturel :

La création d’un nouvel être vivant ne semble pouvoir provenir que du croisement d’individus d’une même espèce ou d’espèces apparentées.

Sa sélection est assurée par :• sa viabilité intrinsèque.• la viabilité de sa reproduction.• son adaptation au monde environnant.

Il ne semble pas envisageable de faire franchir aux gènes la barrière

des espèces (sauf par l ’intermédiaire des bactéries et des virus).

Monde du Génie Génétique :

Toutes les manipulations transgéniques sont envisageables. Il n’y a aucune limite à l’imagination des chercheurs.

Exemples : • gène de poisson dans des fraises pour les adapter au froid.

• gène humain dans les pommes de terre pour les adapter à un environnement pollué par des métaux lourds.

Il n’y a plus de barrière entre les espèces. Tout gène d’un être vivant peut être inséré dans un autre.

La création d’OGM ne peut être comparée à un processus naturel

Régénération des organismes entiers à partir des cellules modifiées dans un milieu de culture rempli de l’antibiotique ou de l’herbicide utilisé où seules les plantes modifiées poussent. Le taux de réussite de la transgénèse est très bas (1/1000).

Transfert à l'aide de bactéries

on utilise des bactéries du sol qui transfèrent naturellement une partie de leur A.D.N. dans les cellules de certaines plantes et provoquent ainsi la prolifération de cellules (galles, chevelus racinaires…). On remplace alors dans ces bactéries les gènes responsables de ces tumeurs, par les gènes que l'on veut transférer.

On extrait un gène d’intérêt sur un

organisme donneur :Exemple : un gène de résistance au froid chez un poisson.

Pour insérer le transgène dans l’organisme récepteur on utilise l’une des 4 méthodes suivantes:

- biolistique

- électroportation

- transfection

- micro-injection

Transfert direct à l'aide d'un canon à

particuleson projette dans les cellules des microbilles métalliques sur lesquelles est déposé l'A.D.N. à transférer.

Construction d’une plante transgénique

On extrait un gène marqueur sur une bactérie (gène de résistance à un antibiotique ou à un

herbicide)

On intègre ces 2 gènes auxquels on rajoute un promoteur dans une construction génétique.

Source : « OGM le vrai débat » de Gilles-Eric Séralini

Agrobacterium tumefaciens

Commentaires sur la méthode de fabrication des plantes transgéniques

• On aurait pu penser que la technique permettrait d ’avoir une insertion plus contrôlée et plus précise :

- des parties de l’ADN d’origine de la plante peuvent avoir été modifiées ou détériorées.

- le transgène peut avoir été inséré une ou plusieurs fois dans le génome de la plante.

- incertitude sur la position du transgène dans le génome.

- les cellules ont peu de chance d’être modifiées uniformément.

• Dans ces conditions peut-il y avoir création de protéines indésirables et donc de caractéristiques non désirées pour la plante ?

• Peut-il y avoir une modification des propriétés intrinsèques de la plante ?

• Le gène marqueur résistant à un antibiotique peut-il poser un problème ?

Applications à l’agriculture

La quasi totalité des plantes modifiées génétiquement sont rangées dans trois catégories :

- résistantes à un herbicide.

- générant un insecticide.

- association des deux.

Critères recherchés par l’agriculture intensive

• Diminution du nombre de passages dans les parcelles :

- préparation du terrain (nettoyage, labour, engrais, …).

- ensemencement.

- suppression des mauvaises herbes.

- destruction des insectes parasites.

- arrosages.

- récolte.

• Augmentation du rendement de production.

• Augmentation du profit.

Cas d’une PGM résistante à un herbicide (Glyphosate, ...)

But : détruire les mauvaises herbes (adventices) sans que la plante cultivée ne soit touchée.

Effets secondaires : transfert potentiel des gènes de résistances vers les mauvaises herbes apparentées qui pourraient s’avérer plus difficiles à détruire.

Environnement : le cultivateur peut avoir tendance à augmenter la dose d’herbicide sachant que la plante cultivée survivra.

Cas d’une PGM générant un insecticide(gènes de la bactérie Bacillus Thuringiensis)

But : Destruction d’insectes ravageurs en évitant un épandage périodique de pesticides.

Avantage : Permet de cibler des insectes vivant à l ’intérieur de la plante.

Effets secondaires : Apparition de résistances chez certains insectes dues à la présence continuelle et à forte dose de l’insecticide.

Environnement : Toxicité potentielle vis-à-vis des insectes utiles.Diminution de l’utilisation de pesticides traditionnels.

Surfaces PGM dans le monde

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Source : International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications

Où sont cultivées les PGM ?

Source : International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications

Quelles sont les cultures PGM ?

Source : International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications

Quels sont les types de PGM utilisés ?

Surface totale de PGM dans le monde en 2002 :58,7 millions d ’ha

Source : International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications

Comparatif PGM/Traditionnel

Source : International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications

F

Surface dans le monde en millions d ’ha ( en 2002 )

Environnement

Les PGM sont des organismes vivants qui sont en interaction continue avec le milieu extérieur :

• Dissémination des transgènes par le biais des pollinisations croisées (vent, abeilles, etc).

• Possibilité de transfert de l ’ADN vers des bactéries du sol.

• Repousses.

Conséquences :

• Nécessité d ’organiser des zones tampons.

• Incompatibilité avec les cultures « bio ».

• Possible diminution de la bio-diversité.

SantéL’absorption de produits génétiquement modifiés peut se faire sous différentes formes:

• directe (tomate fraîche).

• après transformation (concentré de tomate).

• après isolement d’un constituant (huile).

L’impact sur la santé ne peut être évalué aujourd’hui :

• transfert d’un gène aux bactéries digestives.

• allergies aux protéines codées par les transgènes.

• Impact dû à la perturbation du génome de la plante.

Nécessité de reprendre l’expérience d’Arpad Pusztaï

Les industriels des biotechnologies

4 firmes contrôlent la totalité du marché des PGM (et 60% des semences) :• Bayer CropScience (anciennement Aventis).

• Dupont de Nemours.

• Monsanto (cette firme commercialisait 90% des PGM en 1998).

• Syngenta.

Les enjeux financiers sont colossaux. Ils se chiffrent en centaines de milliards de $ car il s’agit tout simplement de contrôler l’alimentation mondiale.

Les Brevets

Conséquence :

Les PGM étant brevetées, les agriculteurs ne peuvent réutiliser les graines récoltées pour s’en servir comme semence l’année suivante.

Les brevets permettent de protéger les inventeurs pendant une durée de 20 ans de toute utilisation de leur découverte par des tiers.

Ceci permet de rentabiliser les dépenses de recherche.

Le Tiers Monde

L ’utilisation de PGM nécessite l’achat aux pays du Nord :

• des semences.

• de l’herbicide associé (dans le cas d ’une PGM résistante à cet herbicide).

Question :

Est-ce que les grands groupes de l’agro-biotechnologie n’ont pas intérêt à orienter leur production vers les pays les plus solvables ?

L’Europe

• Moratoire sur la production et l’importation de PGM depuis 1999.

• Recherches et productions parcimonieuses.

• Sous très forte pression américaine.

• Sert de prétexte aux pays du sud pour refuser les PGM et même les aides alimentaires à base de produits transgéniques.

• Les pays plutôt « anti-OGM » : Luxembourg, Autriche, Italie, France, Belgique, Finlande, Allemagne, Grèce, Danemark, Suède, Espagne.

• Les pays plutôt « pro-OGM » : Angleterre, Hollande, Portugal, Irlande.

• L’Europe vient de voter un décret d’étiquetage (novembre 2002).