L'histoire des OGM. L'histoire de la création des OGM : là où tout a commencé Utiliser les OGM à des fins scientifiques

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Et tout a commencé en 1972. Un ingénieur américain, le scientifique Paul Berg, a réussi à combiner deux gènes extraterrestres en un seul, qui n'aurait pas pu se former indépendamment dans la nature. Cela a donné le feu vert à des expériences avec divers organismes vivants. Les organismes transgénétiques résultants ont commencé à recevoir différents noms : les noms déjà familiers - « OGM », « recombinant », « génétiquement modifié », « vivant modifié » et même « chimère ».

Cependant, cette découverte n’a pas apporté beaucoup de joie à la communauté scientifique. Les expérimentateurs ont commencé à réfléchir aux conséquences. Et à juste titre. Le niveau de danger des organismes créés n'a pas été entièrement clarifié. Comment se comporteront-ils davantage dans la nature, en échangeant des gènes « chimériques » ? A quoi cela pourrait-il conduire ? Les doutes étaient si sérieux que des scientifiques, dont l'entreprenant P. Berg, ont rédigé un document collectif demandant la suspension du développement transgénique. La pétition publiée dans les médias a fait son effet et le projet a été temporairement gelé. Mais l’histoire de la création des OGM ne s’arrête pas là. Pendant 3 années entières, les scientifiques ont élaboré des règles pour travailler en toute sécurité avec des organismes transgéniques.

En 1976, le projet est dégelé et l'équipe de chercheurs poursuit ses activités scientifiques. Trois décennies se sont écoulées, les expériences n’ont causé aucun dommage et certaines précautions ont été supprimées.

Après 2 ans, Herbert Boyer ouvre une entreprise qui crée un produit transgénique produisant de l'insuline humaine. Quatorze ans plus tard, en 1992, la Chine commençait à cultiver du tabac résistant aux insectes. Deux années supplémentaires se sont écoulées et en 1994, grâce à la société américaine Monsanto, la première tomate transgénique est apparue et a été rendue accessible au grand public. Le légume n'avait pas peur du transport, pouvait conserver une apparence présentable pendant 6 mois et mûrir à l'intérieur lorsque la température de l'air augmentait à +23-25 ​​​​​​°C. L’année 1994 est considérée comme le début de la production massive de produits alimentaires transgéniques.

Un an plus tard, en 1995, le même Monsanto commença sérieusement à cultiver du soja génétiquement modifié qui n'avait pas peur des mauvaises herbes. Puis vint le tour du maïs, du coton, du tabac, du colza, des pommes de terre et d'autres cultures. Aujourd’hui, cette société détient 50 % du marché mondial des semences transgéniques.

Après encore 4 ans, le riz « chimérique » est apparu. Le nombre d’agriculteurs souhaitant mettre la main sur des légumes « non-tuables » a augmenté de façon exponentielle.

Les premiers effets négatifs ont été rendus publics en 1998 par le scientifique anglais A. Pusztai. Dans une émission télévisée, il a trouvé le courage de déclarer que les rats qui mangeaient des pommes de terre génétiquement modifiées présentaient des changements irréversibles dans leur corps avec des dommages aux organes internes. Il a été viré. Et un an plus tard, un groupe indépendant de scientifiques, ayant étudié ses travaux, a publiquement confirmé l'exactitude des données présentées par A. Pusztai. Cela a contraint les autorités britanniques à interdire la vente d'OGM sans licence, ce qui n'est pas le cas des États-Unis.

Depuis 2014, sur toutes les superficies mondiales allouées aux cultures, plus de 15 % sont occupées par la culture de produits transgéniques. Naturellement, les États-Unis arrivent en tête de liste, suivis par l'Argentine, le Canada, le Brésil, la Chine et l'Inde.

Fait aléatoire :

Au cours des 50 dernières années, la taille moyenne des femmes a augmenté de 1 cm. —

Article ajouté par l'utilisateur Inconnu
17.03.2010

Une brève histoire des OGM

Ces derniers temps, nous entendons de plus en plus souvent cette abréviation, les emballages sont remplis de mots « ne contient pas », et les médias nous font peur avec diverses conséquences terribles de la consommation d'OGM... De quel genre de « bête » s'agit-il ?

En fait, il n’est pas aussi effrayant qu’on le prétend. Le danger ou la sécurité n’ont encore été prouvés par aucun des camps adverses. Mais des deux côtés des barricades se trouvent d’éminents scientifiques (biologistes, bioingénieurs, chimistes).

(organisme génétiquement modifié) est un organisme vivant dont le génotype a été modifié artificiellement par des méthodes de génie génétique afin de lui conférer les propriétés souhaitées. combinent trois groupes d'organismes : les micro-organismes génétiquement modifiés (GMM), les animaux (GM) et les plantes (GMP). Ce sont les plantes génétiquement modifiées qui sont devenues les plus répandues. En tant que consommateurs, nous sommes bien entendu intéressés par le GMR. Ce sont ceux que nous mangeons.

Une brève histoire des OGM : 1944 - Avery, McLeod et McCarthy ont prouvé que « l'élément de l'hérédité » est l'ADN. 1961-1966 - le code génétique est déchiffré - le principe de l'enregistrement de la séquence d'acides aminés dans les protéines de l'ADN et de l'ARN. 1970 – la première enzyme de restriction est isolée. 1978 - Genentech lance l'insuline recombinante, produite par un gène humain introduit dans une cellule bactérienne. 1980 – Le brevetage des micro-organismes transgéniques est légalisé aux États-Unis. 1981 – Les synthétiseurs automatiques d'ADN sont mis en vente. 1982 – Des demandes d'essais sur le terrain d'organismes transgéniques sont déposées pour la première fois aux États-Unis. Dans le même temps, le premier vaccin animal obtenu par des méthodes de génie génétique a été approuvé en Europe.OGM"/>

En 1983, des scientifiques, étudiant une bactérie du sol qui forme des excroissances sur les troncs d'arbres et d'arbustes, ont découvert qu'elle transfère un fragment de son propre ADN dans le noyau de la cellule végétale, où il est intégré au chromosome, après quoi il est reconnu comme le sien. A partir de cette découverte, l'histoire du génie génétique végétal a commencé. Le pionnier fut la société Monsanto, qui cultiva du tabac invulnérable aux ravageurs, puis une tomate génétiquement modifiée (1994). Viennent ensuite le maïs modifié, le soja, le canola, le concombre, les pommes de terre, les betteraves, les pommes et bien plus encore.

1985-1988 – la méthode de réaction en chaîne par polymérase (PCR) est développée.

1994 – le premier permis pour la culture d'une plante transgénique (variété de tomate FlavrSavr de Monsanto) est obtenu.

1996 – début de la culture massive de plantes transgéniques.

2000 – Le Protocole Catrachen sur la biosécurité est adopté, établissant les normes internationales les plus générales pour le traitement des organismes transgéniques.

Aujourd'hui, les plantes transgéniques sont cultivées dans différents domaines du monde, dont la superficie totale dépasse 80 millions d'hectares.

Pourquoi les GMR ont-ils été créés en premier lieu et pourquoi sont-ils si répandus aujourd’hui ?

Le fait est que dans les années 70 du XXe siècle. les agronomes sont confrontés au problème de la pollution des agroécosystèmes et de l'environnement par les produits chimiques et les pesticides utilisés pour protéger les plantes des agents pathogènes et des ravageurs. Il fallait rechercher des approches fondamentalement nouvelles. La modification génétique des plantes peut lutter efficacement contre ce problème. Les plantes transgéniques ont acquis une résistance aux herbicides, aux agents pathogènes et à certains ravageurs, ont augmenté et amélioré leurs caractéristiques productives, leur résistance au stress climatique, etc.

L'humanité est également confrontée au problème de la surpopulation de la planète et, par conséquent, à la faim. Aujourd'hui, nous sommes déjà 6,5 milliards et, selon les estimations de l'OMS, nous serons 7 milliards d'ici 2020. Il y a 800 millions de personnes souffrant de la faim dans le monde et 20 000 personnes meurent de faim chaque jour. Les scientifiques pensaient que les technologies transgéniques aideraient à vaincre la faim dans le monde, car elles contribueraient à augmenter considérablement les récoltes. Malheureusement, ces espoirs ne se sont pas réalisés. En 2008, l’ONU a officiellement déclaré que le GMR ne parviendrait pas à vaincre la faim. Après tout, la faim a principalement des raisons sociopolitiques et ne peut être vaincue que grâce à des actions coordonnées des chefs d’État et des associations politiques et économiques.

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Discussion de l'article :

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    • signe OGM
    • 22.07.2017 16:07:19
    • 4 + -

    J'ai donc trouvé le gène chien du maïs, qu'est-ce qu'Ana se réveille pour aboyer ????????

    Répondre

  • 10.05.2015 15:05:43
  • 16 + -

Les OGM sont une arme de destruction massive inventée par des paresseux. Non, pour le cultiver soi-même, il faut empoisonner les gens. J’ai vu que les jambes d’une fille étaient collées comme la queue d’un poisson à cause des OGM !!! C'est juste incroyable, il n'y a rien à dire.

La science ne résout pas seulement les problèmes d’aujourd’hui, elle prépare aussi demain la technologie, la médecine, l’agriculture, les vols interstellaires et la conquête de la nature.

Introduction

L'une des sciences les plus prometteuses est la génétique, qui étudie les phénomènes d'hérédité et de variabilité des organismes. L'hérédité est l'une des propriétés fondamentales de la vie ; elle détermine la reproduction des formes à chaque génération suivante. Et si nous voulons apprendre à contrôler le développement des formes de vie, la formation de formes utiles pour nous et l'élimination de formes nuisibles, nous devons comprendre l'essence de l'hérédité et les raisons de l'apparition de nouvelles propriétés héréditaires dans les organismes.

Ce résumé traite des principales caractéristiques, problèmes et perspectives du génie génétique. Actuellement, ce sujet est très pertinent. Au début du 21ème siècle, environ 5 milliards de personnes vivent dans le monde. Selon les scientifiques, d'ici la fin du 21e siècle, la population mondiale pourrait atteindre 10 milliards. Comment nourrir autant de personnes avec des aliments de qualité, même si, même avec 5 milliards dans certaines régions, la population meurt de faim ? Cependant, même si un tel problème n’existait pas, l’humanité, pour résoudre ses autres problèmes, s’efforcerait d’introduire les biotechnologies les plus productives dans l’agriculture. L'une de ces technologies est le génie génétique.

Pour rédiger le résumé, le matériel a été collecté, généralisé et systématisé, ce qui a été très difficile, car il existe de nombreux désaccords et de nombreux points de vue dans les sources. Étant donné que le génie génétique s'est considérablement développé de nos jours, très peu de livres ont été publiés sur ce sujet et c'est pourquoi des articles trouvés sur Internet ont été utilisés dans le travail.


Histoire de la modification génétique

L’histoire de la modification génétique a commencé en 1972, lorsque le scientifique américain Paul Berg a combiné pour la première fois deux gènes isolés d’organismes différents (une bactérie et un virus oncogène du singe) en un seul tout dans un tube à essai. Il a obtenu une recombinaison d’ADN qui ne pouvait pas se former dans la nature. Cet ADN a été introduit dans des cellules bactériennes et le premier organisme transgénique a été créé.

Cela a été suivi par la création de bactéries portant des gènes de mouches drosophiles, de lapins et d’humains.

Les organismes transgéniques ont reçu différents noms : recombinants, vivants modifiés, génétiquement modifiés, génétiquement modifiés, chimériques.

L’émergence de nouveaux organismes inquiète de nombreux scientifiques. Ils, dont Berg, ont publié une lettre dans la revue Science demandant que les travaux sur le génie génétique soient suspendus jusqu'à ce que la sécurité des organismes transgéniques soit déterminée et que des règles de sécurité pour travailler avec eux soient élaborées. Il a été suggéré que les organismes créés par l'homme pourraient être dangereux pour les organismes existants. Leur apparition dans la nature peut les amener à se reproduire de manière incontrôlable et à déplacer leurs habitants naturels. Il est possible que les organismes transgéniques provoquent des épidémies de maladies jusqu'alors inconnues des plantes, des animaux et des humains, perturbent l'équilibre de la nature et transfèrent des gènes de manière chaotique. Des discussions s'élèvent : morales, religieuses, éthiques, politiques.

Les journalistes britanniques ont surnommé les aliments génétiquement modifiés (dérivés d’organismes transgéniques) la « nourriture Frankenstein ».

Un court moratoire a été imposé sur les travaux de génie génétique. Après la création de règles de sécurité pour travailler avec des organismes génétiquement modifiés, depuis 1976. l'interdiction a été levée. Les premiers travaux ont été réalisés sous stricte sécurité dans des installations spéciales. Cependant, en 30 ans de travail, rien de dangereux n'a été créé, donc progressivement les précautions ont été réduites.

Une nouvelle industrie est apparue : la technologie transgénique. Elle repose sur la construction et l’utilisation d’organismes transgéniques. Aux États-Unis seulement, plus de 2 500 entreprises utilisent des technologies transgéniques. Ils emploient des spécialistes hautement qualifiés qui construisent des organismes à base de virus, de champignons, de plantes et d'animaux.

Les développeurs de technologies transgéniques considèrent la méthode de génie génétique pour créer des cultures agricoles comme un croisement amélioré, ce qui réduit considérablement le temps nécessaire à la création de variétés végétales améliorées. Les opposants aux technologies transgéniques estiment que la sélection traditionnelle s'effectue entre des variétés d'une ou plusieurs espèces étroitement apparentées et que les méthodes transgéniques déplacent les gènes d'une espèce à une autre, violant ainsi toutes les frontières établies sur une longue période entre les organismes vivants. Cela conduit à l'émergence d'organismes fondamentalement nouveaux avec un programme héréditaire modifié. Leur pollen et leurs graines vont inévitablement pénétrer dans le milieu naturel et provoquer des changements irréversibles dont les conséquences sont imprévisibles. De plus, les technologies transgéniques ne sont pas suffisamment avancées. Le processus d’insertion d’un nouveau gène n’est pas assez précis, c’est-à-dire qu’il est impossible de prédire l’emplacement du nouveau gène dans le génome. Un gène introduit peut modifier les fonctions des gènes de la cellule hôte, provoquer la synthèse de nouvelles substances, des effets secondaires associés à l'action pléiotrope (multiple) des gènes, etc.

Les plantes transgéniques sont considérées comme sans danger pour l’environnement. Au cours des 15 dernières années, 25 000 cultures transgéniques ont été testées sur le terrain. Les premiers transgènes commerciaux furent la variété de tomate « Flavr Savr » (Annexe 1), créée par Calgen. Ils sont apparus en 1994 dans les supermarchés américains. Cependant, des problèmes liés à leur production et à leur transport ont conduit à ce que la variété soit retirée de la vente. De nombreuses variétés d’une grande variété de cultures ont alors été développées. La culture la plus répandue est le soja. La culture commerciale de ses transgènes a commencé en 1995. Le maïs arrive en deuxième position, le coton en troisième, suivi du colza, du tabac, de la pomme de terre, etc.

L’avantage des plantes transgéniques est qu’elles sont cultivées sans utilisation de produits chimiques. Un type de plantes transgéniques insecticides portant un gène de la bactérie Bacillus thuringienesis, qui contribue à la destruction des ravageurs du maïs, de la pomme de terre et du coton, est largement utilisé. La toxine bactérienne insecticide synthétisée par la plante est inoffensive pour l’homme et les animaux. Par conséquent, l’utilisation de plantes transgéniques insecticides peut augmenter le revenu net de 35 % par rapport aux plantes non modifiées. Parmi les plantes modifiées testées, 40 % sont résistantes aux virus, 25 % sont résistantes aux herbicides, 25 % sont résistantes aux insectes nuisibles.

Les plantes génétiquement modifiées présentent de nombreux avantages. Ils sont moins exigeants, plus résistants aux maladies, aux ravageurs et aux pesticides et se caractérisent par une productivité accrue. Les produits qui en sont issus se conservent plus longtemps, ont une meilleure présentation et ont une valeur nutritionnelle accrue. Par exemple, l’huile végétale de maïs, de soja et de colza transgéniques contient une quantité réduite de graisses saturées. Les pommes de terre et le maïs transgéniques contiennent moins d’eau et plus d’amidon. Ces pommes de terre font des chips et des frites aérées. Cela nécessite moins d'huile pour la friture. Ces produits sont plus facilement absorbés par l'organisme.

En 1999, du « riz doré » transgénique à teneur accrue en carotène a été produit. Il sert à prévenir la cécité chez les enfants des pays en développement, où il constitue un aliment de base.

Les leaders mondiaux de la culture de plantes transgéniques sont les États-Unis, l'Argentine, le Canada et la Chine. En 12 ans, 3 500 milliards ont été cultivés aux États-Unis. t de plantes transgéniques. La plantation massive de ces plantes est interdite dans les pays de l’UE et en Russie. Les pays de l'UE sont contre les produits obtenus par modification génétique. Certains produits modifiés sont importés en Russie et en Ukraine : soja, maïs, pommes de terre.

Les plantes génétiquement modifiées sont largement utilisées pour produire des compléments alimentaires et nutritionnels. Par exemple, la lécithine de soja (E322) est utilisée comme émulsifiant et stabilisant dans l'industrie de la confiserie, et les peaux de soja sont utilisées dans la production de céréales, de snacks et de son. Le soja modifié est largement utilisé dans l'industrie alimentaire comme agent de remplissage bon marché (inclus dans des produits tels que les saucisses, le pain, le chocolat, etc.). Les pommes de terre et le maïs modifiés sont utilisés pour fabriquer des chips, ainsi que de l'amidon utilisé comme épaississant, gélatinisant et gélifiant dans les industries de la boulangerie et de la confiserie. Ils sont également utilisés dans la production de nombreux ketchups, sauces et mayonnaises. Les huiles de maïs et de colza modifiées sont utilisées comme additifs dans la margarine, les produits de boulangerie et les biscuits.

L'utilisation de produits transgéniques pour l'immunoprophylaxie est considérée comme une direction prometteuse. Ainsi, on a déjà obtenu du tabac, dans le code génétique duquel se trouve un gène humain responsable de la production d'anticorps contre le virus de la rougeole. Dans un avenir proche, des plantes dotées de gènes antiviraux provenant d’animaux et d’humains seront créées.

Les spécialistes de Greenpeace ont dressé une liste de produits pouvant contenir des produits transgéniques, en indiquant les entreprises de fabrication. Il s'agit notamment des produits chocolatés Mars, Snickers, Twix, des boissons gazeuses Coca-Cola, Sprite, Pepsi, Co-la, de la boisson chocolatée Nesquik, des sauces Knorr, du thé Lipton, du chewing-gum Stimorol, etc. La liste est consultable par tout internaute. .

Le principal sujet de discussion reste la question de la sécurité des produits transgéniques pour l’organisme et l’environnement.

Les produits transgéniques ne diffèrent pas des produits naturels par leurs principales caractéristiques. Les produits transgéniques sont testés pour leur toxicité et leur allergénicité. Cependant, il n’existe pas de méthode totalement fiable pour tester l’innocuité. Ces dernières années, des preuves de leurs effets négatifs sur les organismes vivants ont été mises en évidence.

En avril 1998, le professeur britannique Arpad Pusztai, qui travaillait au State Rowett Institute d'Aberdeen, a déclaré dans une interview télévisée que des changements irréversibles s'étaient produits dans le corps des rats qui mangeaient des pommes de terre transgéniques. Les animaux ont commencé à souffrir d'un système immunitaire affaibli et divers troubles du fonctionnement des organes internes ont été observés. Le scientifique aurait été licencié pour avoir diffusé des informations prétendument fausses.

Un groupe indépendant de 20 scientifiques a étudié les travaux de A. Pusztai. En février 1999, elle publie une conclusion dans laquelle elle confirme la fiabilité de ses résultats. Suite à cela, le ministère britannique de l'Agriculture a envisagé d'interdire la vente d'aliments génétiquement modifiés sans recherche approfondie ni autorisation.

À peu près à la même époque, le laboratoire de nutrition de York a découvert que la consommation de soja modifié entraînait une augmentation des problèmes d'allergie et de digestion au cours des deux dernières années. De plus, l’une des variétés de soja est dangereuse pour les personnes allergiques aux noix. La société productrice de semences Pioneer Hybrid International a introduit le gène de la noix du Brésil dans l’ADN du soja. sa protéine de stockage est riche en acides aminés cystéine et méthionine. Les victimes ont reçu une indemnisation de la part de l'entreprise et le projet de modification a été annulé.

Les produits transgéniques peuvent également produire des substances toxiques. Par exemple, après plusieurs années d'utilisation de l'additif alimentaire aspartame (E951), dont l'utilisation a été approuvée dans les industries alimentaire et pharmaceutique dans plus de 100 pays, des rapports faisant état d'effets secondaires graves ont été signalés. L'aspartame est 200 fois plus sucré que le sucre, il a donc été utilisé comme édulcorant (mais pas comme substitut du sucre, qui est par nature un glucide et a une teneur élevée en calories) seul ou dans le cadre de mélanges d'édulcorants ("sladex", "asparvit ", " slamix ", etc. ). Selon sa structure chimique, il s'agit d'un dipeptide méthylé, constitué de résidus de deux acides aminés (acide aspartique et phénylalanine). L'aspartame était recommandé aux patients diabétiques, pour la prévention des caries, et était utilisé dans la fabrication de plus de 5 000 produits (desserts laitiers, yaourts, chewing-gums...), notamment ceux ne nécessitant pas de traitement thermique.

Avec une exposition prolongée à la température, les composants de l'aspartame sont séparés. Le méthanol se transforme en formaldéhyde (toxique, provoque la coagulation des protéines), puis en acide formique. La toxicité du méthanol provoque des symptômes similaires à ceux de la sclérose en plaques, mais contrairement à cette dernière maladie, elle est mortelle.

Selon les dernières avancées médicales, la phénylalanine, qui fait partie de l'aspartame, ne peut pas être absorbée efficacement, même par toutes les personnes en bonne santé. L'administration supplémentaire de phénylalanine augmente considérablement son taux dans le sang et présente un grave danger pour le fonctionnement cérébral. L'aspartame est contre-indiqué chez les patients atteints de phénylcétonurie (une maladie héréditaire). Les journaux populaires aux États-Unis ont qualifié l'aspartame de « doux poison ».

Le mouvement des gènes via les produits transgéniques constitue une menace réelle. Ceci est démontré par des expériences sur le mouvement des gènes qui confèrent une résistance aux antibiotiques, menées par Harry Gilbert et ses collègues de l'Université de Newcastle et publiées par la UK Food Safety Standards Agency. L'expérience a été réalisée sur des volontaires (12 sains et 7 avec côlon chirurgicalement retiré). Ils ont été nourris avec des hamburgers et des milkshakes contenant du soja modifié. Les analyses des expériences ont montré que les bactéries présentes chez des personnes en bonne santé ne contenaient pas d'ADN modifié, tandis que les bactéries présentes chez des volontaires dont le côlon avait été retiré possédaient un tel ADN. Les scientifiques ont suggéré que l’ADN est stocké dans l’intestin grêle, mais qu’il est complètement détruit dans le gros intestin.

L'utilisation de gènes conférant une résistance aux antibiotiques dans des produits modifiés (tomates résistantes à la kanamycine, maïs résistant à l'ampicilline) peut conduire à leur entrée dans le génome des bactéries vivant dans les intestins des humains et des animaux. Avec les matières fécales, les bactéries seront excrétées et de là, les gènes seront transférés aux agents pathogènes. Cela conduira à l’émergence de nouveaux micro-organismes résistants à tous les médicaments disponibles.

Selon le protocole de biosécurité de la Convention des Nations Unies sur la diversité biologique, la sécurité des organismes génétiquement modifiés doit être prouvée avant que leur aptitude soit reconnue. De nombreux pays ont des réglementations qui n'autorisent qu'une certaine quantité de matériel transgénique dans les produits (par exemple, dans les pays de l'UE - jusqu'à 1 %). Malgré les interdictions, des produits génétiquement modifiés, avec ou sans étiquetage approprié, arrivent constamment sur le marché. Le danger éventuel de ces produits n'a pas été entièrement identifié, mais pourrait apparaître à l'avenir.

Le génie génétique (génie génétique) est un ensemble de techniques, méthodes et technologies permettant d'obtenir de l'ARN et de l'ADN recombinants, d'isoler les gènes d'un organisme (cellules), de manipuler des gènes et de les introduire dans d'autres organismes.
Le génie génétique n'est pas une science au sens large, mais est un outil de biotechnologie, utilisant des méthodes des sciences biologiques telles que la biologie moléculaire et cellulaire, la cytologie, la génétique, la microbiologie, la virologie.


Importance économique

Le génie génétique sert à obtenir les qualités souhaitées d'un organisme modifié ou génétiquement modifié. Contrairement à la sélection traditionnelle, au cours de laquelle le génotype n'est soumis à des modifications qu'indirectement, le génie génétique permet d'intervenir directement sur l'appareil génétique grâce à la technique du clonage moléculaire. Des exemples d'applications du génie génétique comprennent la production de nouvelles variétés de céréales génétiquement modifiées, la production d'insuline humaine à l'aide de bactéries génétiquement modifiées, la production d'érythropoïétine en culture cellulaire ou de nouvelles races de souris expérimentales pour la recherche scientifique.

La base de l’industrie microbiologique et biosynthétique est la cellule bactérienne. Les cellules nécessaires à la production industrielle sont sélectionnées en fonction de certaines caractéristiques, dont la plus importante est la capacité à produire, synthétiser, dans les quantités maximales possibles, un certain composé - un acide aminé ou un antibiotique, une hormone stéroïde ou un acide organique. . Parfois, il faut disposer d’un micro-organisme capable, par exemple, d’utiliser l’huile ou les eaux usées comme « nourriture » et de les transformer en biomasse ou même en protéines tout à fait adaptées aux additifs alimentaires. Parfois, nous avons besoin d’organismes capables de se développer à des températures élevées ou en présence de substances certainement mortelles pour d’autres types de micro-organismes.

La tâche d'obtenir de telles souches industrielles est très importante : de nombreuses méthodes ont été développées pour influencer activement la cellule pour leur modification et leur sélection - du traitement avec des poisons puissants à l'irradiation radioactive. Le but de ces techniques est un : réaliser des changements dans l'appareil génétique héréditaire de la cellule. Leur résultat est la production de nombreux microbes mutants, parmi des centaines et des milliers, que les scientifiques tentent ensuite de sélectionner les plus adaptés à un objectif particulier. La création de méthodes de mutagenèse chimique ou radiologique constitue une réalisation exceptionnelle de la biologie et est largement utilisée dans la biotechnologie moderne.

Mais leurs capacités sont limitées par la nature des micro-organismes eux-mêmes. Ils ne sont pas capables de synthétiser un certain nombre de substances précieuses qui s'accumulent dans les plantes, principalement dans les plantes médicinales et les huiles essentielles. Ils ne peuvent pas synthétiser des substances très importantes pour la vie des animaux et des humains, un certain nombre d'enzymes, d'hormones peptidiques, de protéines immunitaires, d'interférons et de nombreux composés plus simples synthétisés dans le corps des animaux et des humains. Bien entendu, les possibilités des micro-organismes sont loin d’être épuisées. De toute l’abondance des micro-organismes, seule une infime fraction a été utilisée par la science, et notamment par l’industrie. Aux fins de la sélection des micro-organismes, les bactéries anaérobies qui peuvent vivre en l'absence d'oxygène, les phototrophes qui utilisent l'énergie lumineuse comme les plantes, les chimioautotrophes, les bactéries thermophiles qui peuvent vivre à une certaine température, sont d'un grand intérêt. récemment, environ 110 degrés C, etc.

Et pourtant, les limites du « matériau naturel » sont évidentes. Ils ont essayé et tentent de contourner les restrictions à l’aide de cultures de cellules et de tissus de plantes et d’animaux. Il s’agit d’une voie très importante et prometteuse, qui est également mise en œuvre dans le domaine de la biotechnologie. Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont développé des méthodes permettant de faire croître et se reproduire les cellules individuelles des tissus d’une plante ou d’un animal séparément du corps, comme les cellules bactériennes. Il s'agit d'une réalisation importante : les cultures cellulaires obtenues sont utilisées à des fins expérimentales et pour la production industrielle de certaines substances qui ne peuvent pas être obtenues à l'aide de cultures bactériennes.


Historique du développement et niveau de technologie atteint

Dans la seconde moitié du XXe siècle, plusieurs découvertes et inventions importantes ont été réalisées sur la base du génie génétique. De nombreuses années de tentatives visant à « lire » les informations biologiques « enregistrées » dans les gènes ont été menées à bien. Ce travail a été lancé par le scientifique anglais F. Sanger et le scientifique américain W. Gilbert (prix Nobel de chimie 1980). Comme on le sait, les gènes contiennent des informations et des instructions pour la synthèse de molécules d'ARN et de protéines, y compris d'enzymes, dans le corps. Pour forcer une cellule à synthétiser de nouvelles substances qui lui sont inhabituelles, il est nécessaire que les ensembles d'enzymes correspondants y soient synthétisés. Et pour cela, il est nécessaire soit de modifier délibérément les gènes qui s'y trouvent, soit d'y introduire de nouveaux gènes auparavant absents. Les modifications génétiques dans les cellules vivantes sont des mutations. Ils se produisent sous l'influence, par exemple, de mutagènes - poisons chimiques ou radiations. Mais de tels changements ne peuvent être ni contrôlés ni dirigés. Par conséquent, les scientifiques ont concentré leurs efforts sur le développement de méthodes permettant d’introduire dans les cellules de nouveaux gènes très spécifiques dont les humains ont besoin.

Les principales étapes de résolution d'un problème de génie génétique sont les suivantes :

1. Obtention d'un gène isolé.

2. Introduction du gène dans un vecteur pour transfert dans l'organisme.

3. Transfert du vecteur avec le gène dans l'organisme modifié.

4. Transformation des cellules du corps.

5. Sélection d'organismes génétiquement modifiés (OGM) et élimination de ceux qui n'ont pas été modifiés avec succès.

Le processus de synthèse génétique est aujourd’hui très bien développé et même largement automatisé. Il existe des appareils spéciaux équipés d'ordinateurs dans la mémoire desquels sont stockés des programmes de synthèse de diverses séquences nucléotidiques. Cet appareil synthétise des segments d'ADN mesurant jusqu'à 100 à 120 bases azotées de longueur (oligonucléotides). Une technique s'est généralisée qui permet d'utiliser la réaction en chaîne par polymérase pour synthétiser de l'ADN, y compris de l'ADN mutant. Une enzyme thermostable, l'ADN polymérase, y est utilisée pour la synthèse de l'ADN matrice, pour laquelle des morceaux d'acide nucléique synthétisés artificiellement - des oligonucléotides - sont utilisés comme graines. L'enzyme transcriptase inverse permet, à l'aide de telles amorces, de synthétiser de l'ADN sur une matrice d'ARN isolée de cellules. L’ADN ainsi synthétisé est appelé ADN complémentaire (ARN) ou ADNc. Un gène isolé « chimiquement pur » peut également être obtenu à partir d'une bibliothèque de phages. C'est le nom d'une préparation de bactériophage, dans le génome de laquelle sont intégrés des fragments aléatoires du génome ou de l'ADNc, reproduits par le phage avec tout son ADN.

Pour insérer un gène dans un vecteur, on utilise des enzymes - des enzymes de restriction et des ligases, qui sont également des outils utiles pour le génie génétique. À l’aide d’enzymes de restriction, le gène et le vecteur peuvent être coupés en morceaux. À l'aide de ligases, ces morceaux peuvent être « collés ensemble », combinés dans une combinaison différente, construisant un nouveau gène ou l'enfermant dans un vecteur. Pour la découverte des enzymes de restriction, Werner Arber, Daniel Nathans et Hamilton Smith ont également reçu le prix Nobel (1978).

La technique d'introduction de gènes dans les bactéries a été développée après que Frederick Griffith a découvert le phénomène de transformation bactérienne. Ce phénomène est basé sur un processus sexuel primitif qui, chez les bactéries, s'accompagne de l'échange de petits fragments d'ADN non chromosomique, des plasmides. Les technologies plasmidiques ont constitué la base de l’introduction de gènes artificiels dans les cellules bactériennes.

Des difficultés importantes ont été associées à l'introduction d'un gène prêt à l'emploi dans l'appareil héréditaire des cellules végétales et animales. Cependant, dans la nature, il existe des cas où de l'ADN étranger (d'un virus ou d'un bactériophage) est inclus dans l'appareil génétique d'une cellule et, à l'aide de ses mécanismes métaboliques, commence à synthétiser « sa » protéine. Les scientifiques ont étudié les caractéristiques de l'introduction d'ADN étranger et l'ont utilisé comme principe pour introduire du matériel génétique dans une cellule. Ce processus est appelé transfection.

Si des organismes unicellulaires ou des cultures de cellules multicellulaires sont sujets à modification, alors à ce stade commence le clonage, c'est-à-dire la sélection des organismes et de leurs descendants (clones) qui ont subi des modifications. Lorsqu'il s'agit d'obtenir des organismes multicellulaires, des cellules avec un génotype altéré sont utilisées pour la multiplication végétative des plantes ou introduites dans les blastocystes d'une mère porteuse lorsqu'il s'agit d'animaux. En conséquence, les oursons naissent avec un génotype modifié ou inchangé, parmi lesquels seuls ceux qui présentent les changements attendus sont sélectionnés et croisés.


Application à la recherche scientifique

Coup de grâce génétique. Pour étudier la fonction d’un gène particulier, l’inactivation du gène peut être utilisée. C'est le nom de la technique de suppression d'un ou plusieurs gènes, qui permet d'étudier les conséquences d'une telle mutation. Pour le knock-out, le même gène ou son fragment est synthétisé, modifié de sorte que le produit génique perd sa fonction. Pour produire des souris knock-out, la construction génétiquement modifiée est introduite dans des cellules souches embryonnaires, où la construction subit une recombinaison somatique et remplace le gène normal, et les cellules modifiées sont implantées dans les blastocystes de la mère porteuse. Chez la drosophile, la mouche des fruits, des mutations sont initiées dans une vaste population, à partir de laquelle des descendants porteurs de la mutation souhaitée sont ensuite recherchés. De la même manière, des knock-outs sont obtenus dans les plantes et les micro-organismes.

Expression artificielle. Un ajout logique au knock-out est l’expression artificielle, c’est-à-dire l’ajout d’un gène au corps qu’il n’avait pas auparavant. Cette technique de génie génétique peut également être utilisée pour étudier la fonction des gènes. Essentiellement, le processus d’introduction de gènes supplémentaires est le même que pour l’inactivation, mais les gènes existants ne sont ni remplacés ni endommagés.

Visualisation des produits génétiques. Utilisé lorsque l'objectif est d'étudier la localisation d'un produit génétique. L’une des méthodes de marquage consiste à remplacer le gène normal par un gène fusionné avec un élément rapporteur, par exemple le gène de la protéine fluorescente verte (GFP). Cette protéine, qui émet une fluorescence à la lumière bleue, est utilisée pour visualiser le produit d’une modification génétique. Bien que cette technique soit pratique et utile, ses effets secondaires peuvent être une perte partielle ou totale de la fonction de la protéine d’intérêt. Une méthode plus sophistiquée, bien que moins pratique, consiste à ajouter des oligopeptides plus petits à la protéine étudiée, qui peuvent être détectés à l'aide d'anticorps spécifiques.

Etude du mécanisme d'expression. Dans de telles expériences, le but est d’étudier les conditions d’expression des gènes. Les caractéristiques d’expression dépendent principalement d’un petit morceau d’ADN situé devant la région codante, appelé promoteur, qui sert à lier les facteurs de transcription. Cette section est introduite dans l'organisme, suivie d'un gène rapporteur, par exemple la GFP ou une enzyme qui catalyse une réaction facilement détectable, au lieu de son propre gène. Outre le fait que le fonctionnement du promoteur dans certains tissus devient à un moment ou à un autre clairement visible, de telles expériences permettent d'étudier la structure du promoteur en lui retirant ou en y ajoutant des fragments d'ADN, ainsi qu'en améliorant artificiellement son les fonctions.


Génie génétique humain

Appliqué aux humains, le génie génétique pourrait être utilisé pour traiter des maladies héréditaires. Cependant, techniquement, il existe une différence significative entre soigner le patient lui-même et modifier le génome de sa descendance.

La tâche consistant à modifier le génome d'un adulte est un peu plus compliquée que la sélection de nouvelles races d'animaux génétiquement modifiées, car dans ce cas, il est nécessaire de modifier le génome de nombreuses cellules d'un organisme déjà formé, et pas seulement d'un œuf embryonnaire. Pour ce faire, il est proposé d’utiliser des particules virales comme vecteur. Les particules virales sont capables de pénétrer un pourcentage important de cellules humaines adultes, y intégrant leurs informations héréditaires ; une reproduction contrôlée des particules virales dans le corps est possible. Dans le même temps, afin de réduire les effets secondaires, les scientifiques tentent d’éviter l’introduction d’ADN génétiquement modifié dans les cellules des organes génitaux et ainsi d’éviter tout impact sur la descendance à naître du patient. Il convient également de noter de nombreuses critiques médiatiques à l’encontre de cette technologie : le développement de virus génétiquement modifiés est perçu par une partie du public comme une menace pour l’humanité toute entière.

Actuellement, des méthodes efficaces pour modifier le génome humain sont au stade de développement et de tests sur les primates. Pendant longtemps, le génie génétique des singes a été confronté à de sérieuses difficultés, mais en 2009, les expériences ont été couronnées de succès : une publication est parue dans Nature sur l'utilisation réussie de vecteurs viraux génétiquement modifiés pour guérir un singe mâle adulte du daltonisme. La même année, le premier primate génétiquement modifié (issu d'un œuf modifié) a donné naissance à une progéniture - le ouistiti commun.

Bien qu’à petite échelle, le génie génétique est déjà utilisé pour donner aux femmes souffrant de certains types d’infertilité une chance de tomber enceinte. À cette fin, des œufs d'une femme en bonne santé sont utilisés. En conséquence, l’enfant hérite du génotype d’un père et de deux mères.

Grâce au génie génétique, il est possible d'obtenir une progéniture avec une apparence, des capacités mentales et physiques, un caractère et un comportement améliorés. Grâce à la thérapie génique, il sera possible à l’avenir d’améliorer le génome des personnes vivantes. En principe, il est possible de créer des changements plus sérieux, mais sur la voie de telles transformations, l’humanité doit résoudre de nombreux problèmes éthiques.


Organisme génétiquement modifié

Un organisme génétiquement modifié (OGM) est un organisme vivant dont le génotype a été artificiellement modifié à l'aide de méthodes de génie génétique. De tels changements sont généralement effectués à des fins scientifiques ou économiques. La modification génétique se distingue par une modification ciblée du génotype d'un organisme, contrairement à la modification aléatoire caractéristique de la mutagenèse naturelle et artificielle.


Objectifs de la création d'OGM

Le développement des OGM est considéré par certains scientifiques comme une évolution naturelle des travaux sur la sélection animale et végétale. D'autres, au contraire, considèrent le génie génétique comme une rupture totale avec la sélection classique, puisque les OGM ne sont pas un produit de sélection artificielle, c'est-à-dire le développement progressif d'une nouvelle variété (race) d'organismes par reproduction naturelle, mais en fait une nouvelle espèces synthétisées artificiellement en laboratoire. Dans de nombreux cas, l’utilisation de plantes transgéniques augmente considérablement les rendements. Il existe une opinion selon laquelle, compte tenu de la taille actuelle de la population mondiale, seuls les OGM peuvent sauver le monde de la menace de la faim, car grâce à la modification génétique, il est possible d'augmenter le rendement et la qualité des aliments. Les opposants à cette opinion estiment qu'avec le niveau moderne de technologie agricole et la mécanisation de la production agricole, les variétés végétales et les races animales qui existent déjà, obtenues de manière classique, sont capables de fournir pleinement à la population de la planète une alimentation de haute qualité (la Le problème d'une éventuelle faim dans le monde est causé exclusivement par des raisons socio-politiques et peut donc être résolu non pas par les généticiens, mais par les élites politiques des États.)


Utilisation des OGM à des fins scientifiques

Actuellement, les organismes génétiquement modifiés sont largement utilisés dans la recherche scientifique fondamentale et appliquée. Avec l'aide des OGM, les schémas de développement de certaines maladies (maladie d'Alzheimer, cancer), les processus de vieillissement et de régénération sont étudiés, le fonctionnement du système nerveux est étudié et un certain nombre d'autres problèmes urgents de la biologie et de la médecine sont étudiés. résolu.


Utilisation d'OGM à des fins médicales

Les organismes génétiquement modifiés sont utilisés en médecine appliquée depuis 1982. Cette année, l’insuline humaine produite à partir de bactéries génétiquement modifiées a été enregistrée comme médicament.

Des travaux sont en cours pour créer des plantes génétiquement modifiées qui produisent des composants de vaccins et de médicaments contre des infections dangereuses (peste, VIH). La proinsuline obtenue à partir de carthame génétiquement modifié fait l'objet d'essais cliniques. Un médicament contre la thrombose à base de protéines du lait de chèvre transgénique a été testé avec succès et son utilisation a été approuvée.

Une nouvelle branche de la médecine se développe rapidement : la thérapie génique. Il repose sur les principes de création d'OGM, mais l'objet de modification est le génome des cellules somatiques humaines. Actuellement, la thérapie génique est l’une des principales méthodes de traitement de certaines maladies. Ainsi, déjà en 1999, un enfant sur quatre souffrant de SCID (déficience immunitaire combinée sévère) était traité par thérapie génique. La thérapie génique, en plus d'être utilisée dans le traitement, est également proposée pour ralentir le processus de vieillissement.


Utilisation des OGM en agriculture

Le génie génétique est utilisé pour créer de nouvelles variétés de plantes résistantes aux conditions environnementales défavorables et aux ravageurs, et présentant de meilleures qualités de croissance et de goût. Les nouvelles races d'animaux en cours de création se distinguent notamment par une croissance et une productivité accélérées. Des variétés et des races ont été créées dont les produits ont une haute valeur nutritionnelle et contiennent des quantités accrues d'acides aminés essentiels et de vitamines.

Des variétés génétiquement modifiées d'espèces forestières présentant une teneur importante en cellulose dans le bois et une croissance rapide sont actuellement testées.


Autres utilisations

Des bactéries génétiquement modifiées sont en cours de développement pour produire un carburant respectueux de l'environnement.

En 2003, GloFish est apparu sur le marché - le premier organisme génétiquement modifié créé à des fins esthétiques et le premier animal de compagnie de son espèce. Grâce au génie génétique, le poisson d'aquarium populaire Danio rerio a reçu plusieurs couleurs fluorescentes vives.

En 2009, une variété de rose génétiquement modifiée « Applause » à fleurs bleues a été mise en vente. Ainsi, le rêve vieux de plusieurs siècles des sélectionneurs qui ont tenté en vain de créer des « roses bleues » est devenu réalité.


Conclusion

Mon travail examine l'histoire de la sélection dans le contexte des nouvelles technologies. Il est aujourd’hui nécessaire d’introduire ces méthodes dans l’agriculture moderne. Mais nous sommes confrontés au problème majeur du faible développement de ces technologies dans la Fédération de Russie. Dans la plupart des cas, dans notre pays, le mil ne dispose pas de suffisamment de financements pour organiser sa production. En outre, l’un des problèmes les plus importants dans ce domaine réside dans l’imparfaite élaboration d’une législation.

J'ai accordé une grande attention aux produits obtenus par des méthodes de génie génétique, car je considère aujourd'hui ce problème comme urgent. Le monde scientifique travaillant actuellement dans ce domaine est divisé en deux camps opposés : les partisans des produits génétiquement modifiés et leurs opposants. Par conséquent, le travail de cours indique les « avantages » et les « inconvénients » de ces méthodes.

Je voudrais souligner mon attitude ambiguë à l'égard des produits obtenus par les méthodes modernes de sélection, et notamment le génie génétique. Étant donné que les fondements des arguments des opposants et des partisans, à mon avis, n'ont pas été suffisamment étudiés, il convient donc, à l'avenir, d'accorder une grande attention à l'étude des produits transgéniques sur le corps humain.

Ainsi, le résumé a examiné les principales caractéristiques du génie génétique : ses avantages, quelles qualités sont « inculquées » aux plantes, où les plantes génétiquement modifiées sont principalement cultivées, les inconvénients du génie génétique, ainsi que ses perspectives.


Bibliographie

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Modification génétique

Tout a commencé avec un homme né le 30 juin 1926. Alors, rencontrez Paul Berg.

Paul Naïm Berg. Né le 30 juin 1926 à Brooklyn (New York), USA. Lauréat du prix Nobel de chimie 1980 (1/2 du prix, 1/4 chacun attribué à Walter Gilbert et Frederick Sanger pour la création de la méthode de séquençage de l'ADN).

En 1926, deux événements marquants se sont produits dans l’histoire de la biologie et de la biochimie. Deuxièmement, moins importante (peut-être !) est la naissance de notre héros, l'un des trois fils du fabricant de vêtements Harry Berg et de la femme au foyer Sarah Brodsky. Le tout premier événement fut probablement encore plus significatif que la naissance du père du génie génétique. Un microbiologiste américain de 36 ans originaire du Michigan, Paul Henry de Kruy (on l'appelait parfois « de Cruyff » et même « de Cruyff ») a écrit un livre qui est peut-être devenu le premier best-seller de vulgarisation scientifique.

Même en URSS/Russie, ce livre a probablement connu au moins une douzaine d'éditions (Fig. 1). Et c'est toujours populaire. Depuis les années 1920 jusqu’à aujourd’hui, les « chasseurs de microbes » de Cruey ont attiré de plus en plus de nouvelles personnes vers la science : au moins je connais des biochimistes plus jeunes que moi qui ont lu ce livre avec fascination lorsqu’ils étaient enfants et qui publient maintenant de merveilleux articles dans Nature.

Une des nombreuses éditions en langue russe de « Microbe Hunters » de P. de Cruy (URSS, Maison d'édition Molodaya Gvardiya, 1957)

Enfant, notre héros a également lu un best-seller relativement récent. Son sort était donc immédiatement prédéterminé : les microbes, les virus, leur biochimie.

Mais il fallait d’abord suivre le parcours standard – école et université. Berg est diplômé de l'école Abraham Lincoln en janvier 1943. À cette époque, les États-Unis avaient déjà participé à la Seconde Guerre mondiale et dès l'âge de 17 ans (juin 1943), Berg rejoignit la marine. Il était censé devenir pilote d’aviation embarqué, et c’était quelque chose qu’il devait apprendre. Afin de ne pas perdre de temps à attendre, Berg est entré à Penn State (Pennsylvania State University). Certes, Paul n'est jamais devenu pilote : le programme a été écourté et il a dû servir dans la spécialité exactement opposée : sur un sous-marin. En 1946, Berg fut libéré et déjà en 1948, il devint bachelier de son université et, en 1952, il reçut un doctorat en biochimie de la Case Western Reserve University. Dans sa thèse, il a montré le rôle de l'acide folique et de la vitamine B12 dans la synthèse de la méthionine.

Depuis (il se trouve que Berg n’a travaillé qu’avec les meilleurs). Par exemple, en 1954, Berg a rejoint le département de microbiologie de la faculté de médecine de l'université de Washington (WUSM), où il a commencé à travailler avec Arthur Kornberg, la première personne à synthétiser l'ADN et lauréat du prix Nobel de 1959 pour cette réalisation (Figure 2). .


Arthur Kornberg (1918-2007). Lauréat du prix Nobel de physiologie ou médecine en 1959.

Dans le laboratoire de Kornberg (aujourd'hui à Stanford, où Kornberg et son équipe sont partis en 1959), Berg étudie le mécanisme par lequel les acides aminés sont assemblés en protéines. En fait, c’est Berg qui a établi comment les acides ribonucléiques (ARNt) transportent les acides aminés jusqu’au site de synthèse des protéines.

Vers le milieu des années 1960, le travail des gènes dans les cellules est devenu plus clair. Tout d’abord grâce aux bactériophages, qui peuvent intégrer leur ADN dans le génome bactérien. Comme toujours, les principales découvertes ont été faites sur la « souris de laboratoire » des microbiologistes – E. coli – et le bactériophage lambda qui l'infecte. Les virus ont été utilisés pour analyser le fonctionnement des gènes, et en même temps les biochimistes et les généticiens ont appris à manipuler les gènes à l'aide de virus. Berg voulait vraiment faire la même chose avec les gènes des organismes multicellulaires.

En 1967, Berg a pris un an de congé de Stanford. Cependant, « vacances » dans son cas ne signifiait pas absence de travail. Il s'est rendu à l'Institut Solkovsky (à ne pas confondre avec Skolkovsky !!!) pour voir un autre futur lauréat du prix Nobel - Renato Dulbecco (Fig. 3). Dulbecco avait récemment découvert un polyomavirus responsable de tumeurs chez la souris. L'objectif principal de Berg était de maîtriser le travail avec des cultures cellulaires, mais le virus à ADN l'intéressait.


Renato Dulbecco (1914-2012). Lauréat du prix Nobel de physiologie ou médecine 1975.

Lorsque Berg est revenu à Stanford, il a poursuivi ses expériences avec les polyomavirus, en utilisant le polyomavirus SV40 (Fig. 4). Berg s'est rendu compte que le SV40 pouvait être utilisé comme vecteur pour introduire d'autres informations génétiques dans une cellule normale. Et il a planifié une expérience très élégante, dans le bon sens, qui est devenue le début de tout génie génétique.


Photographies électroniques des virions du polyomavirus SV40 et de son ADN. Illustration tirée de la conférence Nobel de Paul Berg

Dans des conditions normales, le SV40 n'interagit pas avec E. coli. Berg a donc utilisé un ensemble d’enzymes isolées par Kornberg pour couper l’ADN du SV40 et du bactériophage lambda, puis « assembler » les morceaux en un ADN chimérique ou, comme on dit, un ADN recombinant. Le résultat était un plasmide - une molécule circulaire constituée de l'ADN du virus SV40 et de l'ADN du bactériophage lambda avec un opéron galactose « emprunté » à Escherichia coli (une séquence de gènes codant pour le métabolisme du galactose) (Fig. 5).

La conception expérimentale de Berg. Illustration tirée de la conférence Nobel de Paul Berg

Qu’y a-t-il de bien à écrire sur les nobles des 30 dernières années ? Premièrement, beaucoup d’entre eux sont encore en vie aujourd’hui. Et deuxièmement, vous pouvez facilement trouver des vidéos dans lesquelles ils parlent eux-mêmes de leur travail.

Écoutons Berg lui-même :

Le succès est arrivé en 1972, et après le succès est venue la peur. Bon, d'accord, n'ayez pas peur - une précaution normale et correcte : l'oncogénicité des virus était alors connue (grâce notamment aux travaux de Dulbecco), et le polyomavirus SV40 était capable de provoquer le cancer chez certains animaux. Berg a alors commencé à réfléchir : et si les virus artificiels donnaient naissance à de nouvelles bactéries oncogènes ?

En 1974, il écrit une lettre aux principales revues scientifiques (Nature, Science et autres), dans laquelle il appelle à un moratoire d'un an sur les opérations avec l'ADN recombinant. Et il commença à préparer une conférence pour discuter du danger potentiel. En 1975, la célèbre conférence Asilomar sur l’ADN recombinant s’est tenue en Californie. Cependant, il est rapidement devenu évident que le danger était exagéré et les travaux sur l'ADN recombinant se sont poursuivis.

L'ère du génie génétique a commencé et cinq ans plus tard, en 1980, Berg a reçu le prix Nobel de chimie. Notre héros a reçu la moitié du prix, la deuxième partie a été partagée entre des personnalités non moins légendaires - Walter Gilbert (qui a effectivement débuté en physique des particules et a travaillé pour Abdus Salam) et Frederick Sanger (qui avait déjà reçu un « Nobel » de chimie en 1958 pour décrypter la structure de l’insuline). Les deux ont créé une méthode pour déterminer la structure primaire de l’ADN : le séquençage. Berg a reçu des trois le droit de parler au banquet Nobel. Dans son discours, Berg a cité la métaphore désormais classique d'un autre lauréat du prix Nobel, Peter Brian Medawar : « Si nous imaginons le développement des organismes vivants compressé en une année de temps cosmique, alors le développement de l'homme n'a pris qu'une journée. Ce n'est que pendant les 10 à 15 dernières minutes que dure notre vie, ce qui ne fait aucun doute. Nous sommes encore débutants et pouvons espérer nous améliorer. Ridiculer l’espoir de progrès est la plus grande stupidité, le dernier mot de la pauvreté d’esprit et de la mesquinerie d’esprit.

Dans son interview sur le site Internet du Comité Nobel, Berg déclare : « Il n'est pas tout à fait exact de m'appeler le père du génie génétique. Nous n’avons fait que le premier pas dans cette direction.

La nécessité d'améliorer les organismes vivants dont nous nous nourrissons a toujours été présente, mais ce n'est qu'avec l'accumulation de connaissances théoriques et de techniques de laboratoire qu'une véritable vague de découvertes a commencé. Il est difficile de décider qui est exactement l'auteur du tout premier organisme génétiquement modifié conçu consciemment, ne serait-ce que parce que nous sommes confrontés à la question de définir ce qui est « consciemment » et ce qui est « génétiquement modifié » - ne devrions-nous pas, d'une manière générale, commencer par à compter de la domestication des premières plantes et animaux vers 10 mille ans avant JC ?

Ou de la formalisation des principes de sélection artificielle au XIXe siècle ? Ou du moins depuis la radiomutagenèse, déjà intervention directe sur le génome, au début du XXe siècle ? Qu’en est-il de Frederick Griffith, qui en 1928 a mélangé une souche de pneumocoque inoffensive mais vivante avec une souche dangereuse mais mortelle et a découvert que les bactéries sont capables de capter les informations héréditaires de l’environnement et de les utiliser, se transformant en agents pathogènes ?

Si nous nous concentrons sur des expériences qui correspondent mieux à la compréhension actuelle de ce qu’est la modification génétique, alors le compte à rebours est arbitraire ! – remonte à 1970, lorsque Morton Mandel et Akiko Higa ont découvert comment forcer les bactéries à absorber l'ADN de l'environnement extérieur, même si elles ne le souhaitent pas, par stimulation chimique, par exemple en utilisant du chlorure de calcium ordinaire. . Cette technique a grandement simplifié les expériences et en 1972, les premières bactéries possédant les propriétés souhaitées ont été obtenues dans le laboratoire de Stanley Norman Cohen. E. Coli a délibérément reçu des gènes de résistance aux antibiotiques, et la plupart des colonies testées ont en fait acquis la capacité de vivre et de se reproduire sur un milieu nutritif auquel ces antibiotiques ont été ajoutés.

La même année, le futur lauréat du prix Nobel Paul Berg et ses collègues créent le premier ADN recombinant, c'est-à-dire des molécules qui combinent des informations génétiques provenant de différentes espèces - par exemple les gènes du virus simien SV40, du bactériophage λ et de la bactérie E. coli. Mais l'année de naissance du génie génétique est toujours considérée comme 1973, lorsque l'ADN circulaire recombinant (plasmides) créé dans un tube à essai a été introduit dans les cellules d'E. coli et a commencé à y fonctionner en toute sécurité. À partir de ce moment, il est devenu clair en principe qu'il était possible de transférer n'importe quel gène arbitrairement sélectionné d'un organisme à un autre ; le reste était une question de technique. Au cours des 10 années suivantes, les premiers animaux et plantes génétiquement modifiés ont été créés en laboratoire, des méthodes efficaces pour déchiffrer l'ADN et copier des séquences données ont été développées, de nouvelles méthodes d'introduction de gènes ont été maîtrisées et les perspectives qui s'ouvraient étaient à couper le souffle.

Cependant, les gens n’ont pas immédiatement commencé à utiliser les OGM en médecine et en agriculture (le premier médicament date de 1982 et la première culture agricole remonte à 1992). Selon les données de 2013, 174 millions d'hectares sont ensemencés de plantes génétiquement modifiées dans le monde (c'est plus que la superficie de l'Espagne, de la France et de l'Allemagne réunies). En même temps, leur diversité est faible : la part du lion des plantations est constituée de coton, de colza, de soja et de maïs, et au total seulement 30 espèces environ de plantes génétiquement modifiées sont cultivées dans les champs - je parle d'espèces au sens biologique, pour la plupart d'entre eux, il existe plusieurs modifications différentes. Le rythme relativement lent de l'émergence de nouvelles cultures est dû aux difficultés de développement et d'introduction de celles-ci, qui sont elles-mêmes largement causées par la crainte du public que les OGM contiennent des gènes.
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Il s'agit d'un extrait du livre « Quelqu'un a tort sur Internet ! Recherche scientifique sur des questions controversées », publié en mars. Un autre travail brillant d'Asya Kazantseva pour ceux qui veulent élargir leurs horizons. Un livre qui figurait dans la liste des « plus attendus en 2016 ».

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