La Biotechnologie: Pour un futur incroyable et sauveur; mais dont nous devront maîtriser les excès.

Publié le par Alain Genestine

Le monde bouge, et très vite. Les sciences sont de plus en plus omniprésentes dans notre vie, cependant nous n'en sommes pas très informés. Faute de quoi, nous manquons de philosophie, de discernement à en voir les bons effets. La peur nous hante, car l'innovation, le nouveau, la réforme, l'évolutionnisme, nous pourrions en être d'accord, si cela ne touche que son voisin; mais soi-même.... La science avance mais recule faute sans doute d'une certaine politique des hommes...

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Aujourd'hui, nous parlons d'OGM, ou d'ADN (Immigrants), seulement savons nous de quoi l'on parle, je n'en suis pas certain, voici ici un historique et sommes toute un début d'explication et des bien fondés de cette nouvelle entreprise de début de siècle, pour le bien de tous, surtout d'éradiquer la misère et d'anticiper les problèmes que nous-mêmes outre, que la nature, nous pré-destine. Nous devons nous intéresser vivement de cette chance qui s'offre devant nous. Nous devrons être fort et nombreux à la maîtriser , de s'adapter s'il le faut, au lieu de l'écarter, de l'enterrer comme les pleutres que nous sommes parfois quand nous ne voulons pas nous projeter vers l'avenir ;mais préférer l'inertie, se plaindre et s'angoisser..
N'est-ce pas Nico?
Lundi noir ...


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De la découverte de la structure de l'ADN à la thérapie génique, les progrès de la biotechnologie ont été marqués par des découvertes révolutionnaires et des progrès techniques fascinants. Ces avances ont fait naître le sentiment que nous pouvons améliorer de façon spectaculaire les soins de santé, l'agriculture, la production d'énergie et d'autres domaines. Mais la rapidité avec laquelle l'industrie biotechnologique a pris son essor, l'ampleur de ses succès et de son impact ont surpris tout le monde, même ses pionniers. Ces considérations, déclarent les experts, incitent plus que jamais à penser que la biotechnologie tiendra dans un avenir relativement proche ses promesses initiales. 

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Prendre pour thème l'histoire de la biotechnologie équivaut à écrire son autobiographie dès l'adolescence - il semble curieux de se concentrer sur le passé quand l'avenir réserve tellement plus.

Et pourtant, la biotechnologie a fait un grand bond en avant depuis ses humbles débuts, il y a un quart de siècle, dans d'austères laboratoires. La croissance de cette industrie a été marquée dans le monde entier par des techniques scientifiques novatrices et par des découvertes décisives.

La biotechnologie intrigue, non pas à cause de tout le chemin qu'elle a parcouru, mais en raison des confins de la science qu'elles n'a pas encore explorés. Les scientifiques entrevoient des changements révolutionnaires dans la façon dont nous nourrirons la population mondiale, dont nous vaccinerons nos enfants et dont nous assainirons notre atmosphère et notre eau.

Au moment où la biotechnologie est en plein développement, jetons un regard en arrière sur sa naissance et son enfance, en partie du point de vue des scientifiques et des hommes d'affaires qui l'ont engendrée.


La naissance de la biotechnologie

 

Mendel 1862 Mendel 1868 Mendel 1880
1862
1868
1880

 


En l863, le moine et botaniste autrichien Gregor Mendel découvrit que les pois transmettaient leurs caractères héréditaires dans des unités biologiques discrètes qui seraient plus tard connues sous le nom de gènes. Six ans plus tard, le biochimiste suisse Johann Friedrich Miescher isolait des globules blancs la substance qu'on appellerait l'acide désoxyribonucléique, ou ADN.


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Les 142 premières années de la biotechnologie

 

1863

Gregor Mendel découvre que les pois transmettent leurs caractères héréditaires dans des unités distinctes que l'on appellera ultérieurement des gènes.

1869

Johann Friedrich Miescher isole l'ADN de globules blancs humains.

 

1944

En étudiant des bactéries de pneumocoques, Oswald Avery et ses collègues déterminent que l'ADN est le matériel héréditaire.

1953

James Watson et Francis Crick découvrent la structure moléculaire en double hélice de l'ADN.

1955

Fred Sanger détermine la séquence des acides aminés de l'insuline.

1972-73

Paul Berg, Herbert Boyer et Stanley Cohen mettent au point la technique de l'ADN recombinant.

1975

Des scientifiques expriment la crainte que l'ADN recombinant ne mène à la mise au point d'organismes dangereux. À la Conférence d'Asilomar, un groupe de scientifiques établit des restrictions strictes concernant l'utilisation des techniques d'ADN recombinant.

1976

Herbert Boyer et Bob Swanson fondent la société Genentech, pionnière de la biotechnologie.

1978

La somatostatine devient la première protéine humaine mise au point en utilisant la technologie de l'ADN recombinant.

1984

La Chiron Corporation annonce qu'elle a entièrement cloné et sequencé le génome du VIH.

1985

Des plantes génétiquement modifiées pour assurer leur résistance aux insectes et aux virus font pour la première fois l'objet d'essais en champ.

1990

GenPhar International, compagnie biopharmaceutique, crée la première vache laitière transgénique, qui produit des protéines de lait humain pour l'allaitement des nouveau-nés.

1990

Le Projet du génome humain est lancé.

1993

L'Administration américaine des produits alimentaires et pharmaceutiques conclut que les aliments issus de manipulations génétiques ne sont pas intrinsèquement dangereux.

1997

Des chercheurs de l'Institut Roslin (Écosse) annoncent qu'ils ont cloné une brebis.

1998

Deux équipes de chercheurs réussissent à développer des cellules souches embryonnaires.

2003

Le projet du génome humain est mené à bonne fin.

2004

Des chercheurs coréens annoncent qu'ils ont réussi à cloner une cellule embryonnaire humaine.

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Soixante-quinze années s'écouleraient encore avant que les deux découvertes ne soient liées. En 1944, le biologiste canadien Oswald Avery démontra que l'ADN était le mécanisme par lequel les bactéries transmettaient leur matériel héréditaire. L'explication d'Avery fut toutefois accueillie avec scepticisme par ceux qui pensaient que les informations génétiques d'un organisme étaient trop complexes pour être contenues dans l'ADN.

Les chercheurs qui ont élucidé la structure de l'ADN, James Watson (à gauche) et Francis Crick, observent leur modèle d'une molécule d'ADN.
Les chercheurs qui ont élucidé la structure de l'ADN, James Watson (à gauche) et Francis Crick, observent leur modèle d'une molécule d'ADN.
A. Barrington Brown/Photo Researchers, Inc.

Puis, en 1953, le biologiste américain James Watson et le biologiste moléculaire britannique Francis Crick élucidèrent la structure en double hélice de l'ADN, ce qui, à son tour, mena à toute une série de découvertes sur la façon dont l'ADN opère au niveau moléculaire.

Ces découvertes se limitaient au domaine de la biochimie. Ce n'est qu'en 1972 que des scientifiques découvrirent une façon de faire converger la biochimie et une technique qui a mené à la naissance de la biotechnologie. C'est en effet l'année où les biochimistes américains Herbert Boyer, Paul Berg et Stanley Cohen mirent au point l'ADN recombinant, molécule d'ADN modifiée, créée en combinant l'ADN de deux organismes n'ayant aucun lien de parenté entre eux.


Herbert Boyer
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                                                                                               Stanley N. Cohen

Toute cellule d'un organisme vivant, qu'il s'agisse d'une bactérie ou d'un être humain, contient de l'ADN, lequel est constitué de quatre composantes appelées bases et désignées par les lettres A, T, G et C. De même que les 26 lettres de l'alphabet romain peuvent être disposées, répétées et enchaînées pour former des phrases, les séries de quatre bases d'ADN sont enchaînées dans un ordre particulier à chaque être vivant.

L'ADN est un schéma permanent qui donne lieu à des copies temporaires de lui-même, l'acide ribonucléique ou ARN qui, en définitive, ordonne au mécanisme cellulaire de fabriquer des protéines uniques en leur genre. Chaque série de bases d'ADN qui codifie une protéine est appelée gène.

On peut considérer un gène comme une série d'instructions qui indiquent au mécanisme cellulaire la façon de combiner les acides aminés pour former une protéine. Le mécanisme de toute cellule, qu'elle soit bactérienne ou humaine, utilisera cette série d'instructions pour créer exactement la même séquence d'acides aminés, et par conséquent exactement la même protéine.

Si c'est effectivement le cas, raisonnaient Herbert Boyer et ses collègues, que se passera-t-il si nous prenons un gène humain qui crée une protéine vitale, si nous insérons ce gène dans l 'ADN bactérien et si nous forçons la bactérie à fabriquer des réserves continues de cette protéine ? C'est lorsque son équipe a procédé à cette expérience, créant un ADN qui combinait de l'ADN humain et de l'ADN bactérien, que la biotechnologie est née. Les scientifiques avaient trouvé un moyen de transformer des organismes aussi simples que des bactéries en usines, en minuscules chaînes de montage qui fabriquent des protéines humaines essentielles comme l'insuline et l'hormone de croissance.


Expérience biotechnique dans une salle de Genentech consacrée au développement de cellules.
Expérience biotechnique dans une salle de Genentech consacrée au développement de cellules.
AP/WWW/Paul Sakuma

Le monde des affaires réagit

Cette technologie naissante et les organismes génétiquement modifiés qu'elle produisait inspiraient autant de craintes que d'enthousiasme. « Nous devions être extrêmement prudents - ce n'est pas le genre de chose que l'on peut tout simplement reverser dans une bouteille, déclare George Rathmann, directeur administratif d'Amgen, société de biotechnologie qui a son siège à Thousand Oaks (Californie). On risquerait d'obtenir un nouvel agent infectieux plus meurtrier que le virus de la variole ou le streptocoque, et ce serait encore plus grave s'il était combiné à un organisme viral.  »

Ce sont des craintes de ce genre qui amenèrent les scientifiques à organiser la Conférence d'Asilomar à Pacific Grove (Californie) en 1975. Durant cette conférence, quelque 140 érudits ont établi des règles strictes pour fixer les limites dans lesquelles les recherches sur l'ADN recombinant devaient avoir lieu. La technologie devait par exemple s'appliquer exclusivement aux organismes incapables de vivre indépendamment hors du laboratoire et ne devait pas être utilisée dans des gènes susceptibles d'être actifs chez l'homme.

« Cela soulevait assurément des craintes dans toute l'industrie, déclare George Rathmann. Dans les laboratoires d'Abbott, on s'inquiétait tellement au sujet de l'ADN recombinant que le personnel devait porter un uniforme, un casque, pratiquement une combinaison spatiale complète. Certaines sociétés étaient si prudentes - si exagérément circonspectes - qu'elles ne purent jamais prendre leur essor.  »

D'autres compagnies adoptèrent la nouvelle technologie. En 1976, Herbert Boyer s'associa à l'investisseur en capital-risque Bob Swanson pour fonder Genentech à South San Francisco. Dès le début, Herbert Boyer avait saisi le potentiel de cette nouvelle technologie. « C'était passionnant, la possibilité prometteuse de prendre ce projet de recherche dont je faisais partie et d'en faire quelque chose d'utile pour produire des médicaments dont bénéficieraient les gens », dit -il.

Il ne fallut pas longtemps à Genentech pour se distinguer avec la mise au point d'une insuline humaine produite par des bactéries obtenues par manipulation génétique. L'Administration des produits alimentaires et pharmaceutiques (FDA), organisme de réglementation du gouvernement américain, approuva le médicament en 1982. Dans les années qui suivirent, d'autres sociétés en firent autant avec des médicaments également issus de bactéries génétiquement modifiées, médicaments qui luttaient contre le rejet de greffes du rein, réapprovisionnaient en globules blancs les patients ayant subi une chimiothérapie et traitaient l'hémophilie.

http://www.eco-sapiens.com/images/illustrations/OGM-fraise-kiwi.jpg

Les plantes ont également bénéficié de la technologie de l'ADN recombinant. En 1987, Advance Genetic Sciences a créé une bactérie génétiquement modifiée qui empêche le gel de se former sur les fraisiers et les pieds de pommes de terre. Cette technologie a permis d'obtenir des produits alimentaires plus robustes et plus nutritifs. C'est ainsi que le riz a été génétiquement modifié pour être riche en vitamine A et les tomates pour produire moins d'une substance responsable de leur pourrissement. Il s'agit là de changements que l'on n'aurait pas pu obtenir par simple reproduction sélective.

Les détracteurs de cette technologie affirment que les aliments génétiquement modifiés présentent des risques pour la santé qui n'existent pas dans les récoltes obtenues par les techniques traditionnelles de reproduction, ce qui n'a jamais été prouvé scientifiquement. Certains prétendent aussi que les sociétés qui créent des plantes génétiquement modifiées revendiqueront ultérieurement des droits intellectuels, et par conséquent financiers, sur ces plantes, au détriment des pauvres des pays en voie de développement. Or, jusqu'à présent, c'est le contraire qui s'est produit, les agriculteurs des pays en voie de développement bénéficiant des rendements supérieurs des cultures biotechnologiques.


Ian Wilmut et sa création, Dolly, la première brebis clonée à partir d'une cellule d'animal adulte.
Ian Wilmut et sa création, Dolly, la première brebis clonée à partir d'une cellule d'animal adulte.
Gusto/Photo Researchers, Inc.

La biotechnologie engendre de nouvelles sciences

Les techniques qui ont rendu possible la manipulation de l'ADN ont permis aux scientifiques de rechercher de nouvelles technologies. Dans les années 1980, PPL Therapeutics d'Edimbourg (Écosse) a utilisé les manipulations génétiques pour créer Rosie, une vache dont le lait contenait la protéine humaine alpha-lactalbumine. Ce lait peut être administré aux bébés prématurés qui sont trop petits pour téter, et l'enrichissement de la protéine fournit les acides aminés nécessaires au développement des nouveau-nés.

Des embryons de Rosie ont été utilisés pour créer des clones de la vache, clones à qui on permettra de se reproduire normalement pour obtenir un troupeau de vaches laitières améliorées. Le processus de clonage impliquait le prélèvement d'ADN de l'une des cellules de Rosie et son utilisation pour remplacer l'ADN d'un embryon provenant d'une autre vache. Le veau qui en a résulté est donc génétiquement semblable à Rosie. De telles expériences avaient déjà lieu depuis des années sur les grenouilles, les souris et les moutons.

En 1997, les chercheurs de l'Institut Roslin, en Écosse, ont annoncé une nouvelle encore plus spectaculaire. Ils avaient cloné un mouton en extrayant de l'ADN d'une cellule de mouton et en l'introduisant dans une cellule mammaire et non pas dans un embryon, prouvant ainsi pour la première fois que même les cellules « adultes » pouvaient se transformer en cellules différentes. Jusque-là, on pensait généralement que ce processus se limitait aux cellules souches immatures.

Un an plus tard, le biologiste américain James Thompson cultivait pour la première fois des cellules souches embryonnaires, qui sont appréciées pour la faculté qu'elles ont de se développer en cellules spécifiques. Les scientifiques cherchent à savoir si les cellules souches peuvent être utilisées pour remplacer des cellules mortes ou endommagées, et donner ainsi aux patients souffrant de lésions cérébrales ou autres l'espoir d'une guérison.

En plus de la technologie du clonage, un autre projet révolutionnaire concernant l'ADN était en cours dans les années 1990. Depuis l'identification par MM. Watson et Crick de la cellule moléculaire de l'ADN, les scientifiques espéraient pouvoir identifier tous les gènes de l'ADN humain, tâche considérable si l'on songe qu'un être humain a de 20.000 à 25.000 gènes. En 1990, la technologie était suffisamment avancée pour qu'un consortium international se lance dans cette aventure audacieuse qu'est le Projet du génome humain.

Ce projet avait un triple objectif : identifier chaque gène humain ; déterminer l'ordre des trois milliards de paires de bases, c'est-à-dire des composantes A, T, G, et C de l'ADN humain ; et mettre la séquence à la disposition des chercheurs. Le projet a été mené à bonne fin en 2003, soit deux ans avant la date prévue, et les scientifiques étudient actuellement les données utilisables pour la thérapie génique médicale.


Des résultats qui dépassent toutes les espérances

L'industrie de la biotechnologie s'est développée avec une rapidité que ni Herbert Boyer ni George Rathmann n'auraient pu prévoir.

« Quand on voit ce qui se passe aujourd'hui, on est sidéré, dit Herbert Boyer. Certes nous avions de grandes espérances et, quand nous avons débuté, nous étions sollicités de toutes parts, comme des enfants chez un marchand de bonbons. Je me souviens d'avoir pensé, dans les jours qui ont suivi la mise au point des techniques d'ADN recombinant, que cette technologie était sans limites. Mais nous ne pouvions tout de même pas anticiper tout cela.  »

George Rathmann a abandonné une carrière paisible dans le diagnostic médical pour devenir directeur administratif d'Amgen et son troisième employé, décision qui témoigne, selon lui, de l'extrême confiance qu'il a dans la technologie. « Cette décision a été facile à prendre car la science était si prometteuse, dit-il. Mais on a tort de dire que l'industrie a évolué comme on le prévoyait. Ce n'est pas son succès qui est surprenant, mais l'ampleur de ce succès, son importance pour la médecine humaine. C'est réellement incroyable.  »

Il se souvient d'avoir vu, dans les années 1980, des statistiques gouvernementales qui laissaient présager que l'industrie biotechnologique pourrait un jour devenir une industrie de 4 milliards de dollars. « Cela vous montre la médiocrité de notre imagination, dit-il. À elle seule, Amgen est devenue une compagnie qui vaut 95 milliards de dollars. »

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Pour George Rathmann, toutefois, l'argent est une considération secondaire. À 77 ans, l'ancien directeur administratif d'Amgen prend presque chaque jour de l'Epogen, l'un des médicaments que cette société produit par manipulation génétique, dans le cadre de son traitement d'une maladie des reins. Il pense que les 25 premières années d'existence de l'industrie ne sont que le début d'une entreprise colossale.

« L'avenir était extrêmement prometteur en 1980, et il l'est encore beaucoup plus aujourd'hui en raison de l'ampleur des résultats obtenus sur le plan général. Je pense que nous allons assister à un épanouissement continu des effets de la biotechnologie. C'est une science magnifique. »


Le glossaire de la Biotechnologie:

Acides aminés (ou amino-acides) - Ce sont les composants les plus fondamentaux de la matière vivante. Les acides aminés sont des molécules qui contiennent à la fois des groupes fonctionnels d'acides aminés et d'acides carboxyliques.

ADN (acide désoxyribonucléique) - Matériel génétique de toutes les cellules et d'un grand nombre de virus ; molécule qui stocke l'information génétique. L'ADN est une molécule à deux brins reliés faiblement ensemble par l'assemblage de paires de nucléotides. Les quatre nucléotides présents dans l'ADN sont l'adénine (A), la guanine (G), la cytosine (C) et la thymine (T). Dans la nature, les paires ne se forment qu'entre les nucléotides A et T d'une part, et G et C d'autre part ; dès lors, on peut déduire la séquence des bases de chaque brin à partir de celle du brin complémentaire.

Anticorps monoclonal - Anticorps produit en grande quantité en laboratoire à partir d'un seul clone et qui reconnaît un seul antigène. En général, les anticorps monoclonaux sont issus de la fusion d'un lymphocite B, cellule éphémère productrice d'anticorps, et d'une cellule qui se multiplie rapidement, une cellule cancéreuse par exemple. La cellule hybride ainsi produite, ou hybridome, se multiplie elle aussi rapidement et elle produit une grande quantité de l'anticorps visé.

Antigène - En général, c'est une protéine présente sur la surface d'un virus et qui stimule la réponse immunitaire, en particulier la production d'anticorps.

Autoassemblage moléculaire - Assemblage de molécules sans l'intervention d'une source extérieure. L'autoassemblage peut se produire spontanément dans la nature, par exemple dans les cellules (c'est ainsi le cas de l'autoassemblage de la double couche de lipides de la membrane) et dans d'autres systèmes biologiques, aussi bien que dans les systèmes qui ont fait l'objet de manipulations génétiques. De fait, dans beaucoup de systèmes biologiques, diverses molécules et structures s'associent spontanément. L'imitation des opérations d'autoassemblage et la création de nouvelles molécules capables de s'associer spontanément pour former des structures supramoléculaires sont deux techniques importantes de la nanotechnologie.

Bioinformatique (ou génématique) - Il s'agit de l'utilisation des mathématiques appliquées, de l'informatique et de la statistique dans le contexte de l'étude des systèmes biologiques. Les principaux domaines de recherche regroupent l'alignement des séquences, la découverte de gènes, l'assemblage de génomes, l'alignement des structures protéiques, la prévision des structures protéiques, la prévision de l'expression génétique et les interactions entre protéines.

Biopesticides - Certains types de pesticides issus de matières naturelles, par exemple des animaux, des plantes, des bactéries et de certains minéraux. L'huile de colza et le bicarbonate de soude, par exemple, sont classés parmi les bioinsecticides.

Biotechnologie - Ensemble des techniques biologiques mises au point dans le cadre de la recherche fondamentale et appliquées à la recherche et au développement de produits. La biotechnologie englobe le recours à l'ADN recombinant, à la fusion cellulaire et aux nouveaux bioprocédés.

Cartographie génétique (ou des gènes) - Ensemble des méthodes qui permettent de localiser les gènes sur les chromosomes.

Cellulase - Enzyme complexe qui décompose la cellulose sous la forme de beta-glucose. Il est produit principalement par des bactéries symbiotiques présentes dans les poches de l'estomac des ruminants. À l'exception des ruminants, la plupart des animaux (l'homme y compris) ne produisent pas de cellulase : il leur est donc impossible d'utiliser la plus grande partie de l'énergie contenue dans les plantes.

Cellule - L'unité structurelle et fonctionnelle de base de tous les organismes. Elle contient l'ADN et bien d'autres éléments qui permettent à la cellule de fonctionner.

Cellule souche - Cellule « générique » capable, par divisions successives et infinies, de produire des cellules spécialisées pour divers tissus de l'organisme, par exemple pour le muscle cardiaque, le tissu cérébral ou le tissu hépatique. Les scientifiques sont capables de conserver indéfiniment les stocks de cellules souches et de leur faire produire des cellules spécialisées sur demande. Il existe deux grandes catégories de cellules souches. La première est celle des cellules souches embryonnaires, qui proviennent des foetus avortés ou des embryons surnuméraires produits lors d'une fécondation in vitro. Elles sont utilisées à des fins médicales et de recherche parce qu'elles peuvent former toutes sortes de cellules différenciées. La deuxième catégorie est celle des cellules souches adultes, aussi dites somatiques. Ces dernières ne sont pas aussi polyvalentes parce qu'elles sont spécifiques à certains types cellulaires seulement : cellules sanguines, intestinales, cutanées et musculaires.

Chromosome - Structure génétique autoréplicable des cellules qui contient de l'ADN. Chez l'être humain, il existe 23 paires de chromosomes.

Collagène - Principale protéine du tissu conjonctif et protéine la plus abondante chez les mammifères. C'est aussi le principal composant des ligaments et des tendons.

Cry1A - Protéine issue de la bactérie Bacillus thuringiensis et qui est toxique pour certains insectes. Cette bactérie est très répandue dans la nature et elle est utilisée comme insecticide depuis des dizaines d'années, même si elle représente moins de 2 pour cent des insecticides utilisés.

Cultivar - En botanique, variété agricole synthétique ou obtenue par sélection.

Culture de tissus (ou tissulaire) - Méthode ayant pour but d'assurer la prolifération in vitro des tissus d'une plante au lieu de la cultiver à partir de semences. Elle est utilisée aussi bien dans le contexte de la sélection classique des plantes que dans celui de la biotechnologie agricole.

Culture tolérante aux herbicides - Cultures qui ont été mises au point de façon à survivre à l'application d'au moins un herbicide commercial du fait de l'introduction dans leur patrimoine génétique d'un ou de plusieurs gènes, que ce soit à l'aide de la biotechnologie, par exemple des techniques du génie génétique, ou de méthodes de sélection classiques, telle que l'introduction de mutations naturelles, chimiques ou induites par radiation.

Double hélice - Structure en forme d'échelle sinueuse que constituent les deux brins linéaires de l'ADN quand un nucléotide d'une hélice se lie à un nucléotide complémentaire situé sur l'hélice opposée.

Épissage - Voir Épissage génétique.

Épissage génétique - Prélèvement d'un gène d'un organisme pour l'introduire dans un autre organisme à l'aide des techniques de la biotechnologie.

Expression génétique - Ensemble des mécanismes qui assurent la transcription et la traduction de l'information génétique dans la structure et les fonctions d'une cellule.

Flux génétique (ou flux des gènes) - Transfert de gènes d'une population à une autre de la même espèce, par exemple par migration ou par dispersion de graines et de pollen.

Gène - Unité physique et fonctionnelle fondamentale de l'hérédité. Un gène est une séquence ordonnée de nucléotides situés sur un point précis d'un chromosome donné et qui code pour un produit fonctionnel spécifique, par exemple une protéine ou une molécule d'ARN.

Génétique - Étude des modes de transmission héréditaire de caractéristiques particulières.

Génie génétique - Ensemble des techniques qui consistent à extraire, à modifier ou à introduire des gènes dans une molécule d'ADN en vue de modifier l'information que contient cette dernière. Le génie génétique permet ainsi de changer le type ou la quantité de protéines qu'un organisme est capable de produire, ce dernier pouvant alors fabriquer de nouvelles substances ou exécuter de nouvelles fonctions.

Génome - Ensemble de toute l'information génétique d'un organisme contenue dans ses chromosomes.

Gestion de la résistance - Recours à des stratégies propres à retarder l'apparition de phénomènes de résistance. Par exemple, une stratégie de gestion de la résistance des insectes dans les champs cultivés prévoit la création d'un « refuge », c'est-à-dire d'une zone non traitée, afin d'assurer la présence d'une population d'insectes sensibles au pesticide utilisé dans le reste du champ.

Hélice alpha - Configuration spatiale de nombreuses protéines, présente en particulier dans les cheveux, la laine, les ongles et la corne des animaux, et caractérisée par une disposition hélicoïdale des acides aminés constitutifs qui sont stabilisés grâce à des liaisons hydrogènes.

Hybride - Semence ou plante qui provient du croisement de variétés différentes, par opposition aux variétés obtenues par pollinisation naturelle. Les semences hybrides sont sélectionnées de manière à posséder des traits de qualité supérieure (amélioration du rendement ou résistance aux ravageurs, par exemple).

Issu de la biotechnologie - Le recours à la biologie moléculaire et/ou à la technologie de l'ADN recombinant, ou au transfert de gènes in vitro, en vue de créer des produits ou d'insérer des capacités précises dans des végétaux ou d'autres organismes vivants.

Lignée germinale - Lignée de cellules germinales qui contiennent du matériel génétique susceptible d'être transmis à un descendant.

Machine moléculaire - Assemblage d'un nombre défini de composantes moléculaires destinées à remplir une fonction spécifique. Chaque composante moléculaire exécute une seule action, tandis que l'ensemble de la structure supramoléculaire remplit une fonction plus complexe qui résulte de la coopération des diverses composantes moléculaires.

Maïs Bt - Maïs mis au point à l'aide de la biotechnologie et dont les tissus libèrent une protéine qui est toxique pour certains insectes, mais non pour l'homme ni pour les autres mammifères.

Molécule d'ADN recombinant - Ensemble de molécules d'ADN d'origine différente qui sont unies à l'aide des techniques de l'ADN recombinant.

Mutation - Tout événement qui entraîne une altération héréditaire de la séquence de l'ADN.

Nanomédecine - Domaine scientifique en pleine évolution qui porte sur la réalisation de toutes sortes de nanoparticules et de nanodispositifs, d'à peine quelques millimicromètres de diamètre, lesquels sont destinés à améliorer le dépistage du cancer, à stimuler la réponse immunitaire, à réparer des tissus endommagés et à bloquer l'athérosclérose. En 2005, l'Administration des produits alimentaires et pharmaceutiques des États-Unis (FDA) a donné son aval à l'utilisation d'une nanoparticule liée au médicament anticancéreux Taxol dans le cadre du traitement du cancer évolué du sein. Une autre nanoparticule visant à prévenir le rétrécissement de l'artère coronaire fait actuellement l'objet d'essais aux États-Unis parmi des sujets qui ont subi une angioplastie.

Nanomètre - Un milliardième de mètre.

Nanotechnologie - Ensemble de systèmes visant à transformer la matière, l'énergie et l'information et qui se fondent sur des composants à l'échelle du nanomètre et aux caractéristiques moléculaires précisément définies. Ce terme s'applique aussi aux techniques qui produisent ou mesurent des caractéristiques d'une taille inférieure à 100 nanomètres.

Nucléotide - L'un des composants de base des molécules d'acide ribonucléique (ARN) et d'acide désoxyribonucléique (ADN). Dans les systèmes biologiques, les nucléotides sont liés par des enzymes pour former une longue séquence polynucléotidique bien définie.

Organisme génétiquement modifié (OGM) - Les termes OGM et « transgénique » sont souvent utilisés pour parler d'organismes qui ont acquis de nouveaux gènes provenant d'autres organismes à la suite d'un transfert de gènes en laboratoire.

Pathogène - Agent qui cause une maladie. S'applique en particulier aux micro-organismes vivants, tels que les bactéries ou les champignons.

Peptide - Fragment de protéine, provenant d'une chaîne d'au moins deux acides aminés, un peu comme un bracelet perlé. Pendant la digestion, les protéines d'origine animale se dégradent en formant des peptides, lesquels se décomposent ensuite sous la forme des acides aminés qu'ils contiennent.

Pesticides microbiens - Pesticides qui ont un micro-organisme comme principe actif, par exemple une bactérie, un champignon, un virus ou un protozoaire. Les pesticides microbiens visent toutes sortes de ravageurs, mais chaque ingrédient actif est relativement spécifique à un ou à plusieurs ravageurs en particulier. Par exemple, il y a des champignons qui détruisent certaines mauvaises herbes, et d'autres qui s'attaquent à tel ou tel insecte. Les pesticides microbiens les plus utilisés sont des sous-espèces et des souches de la bactérie Bacillus thuringiensis, ou Bt.

Plant-incorporated protectants (PIPs, Agent phytoprotecteur intégré) - Naguère baptisée phytopesticide, cette substance fait fonction de pesticide en étant produite et utilisée par la plante pour se protéger contre des insectes, des virus ou des champignons.

Pollen - Les cellules qui transportent l'ADN mâle des spermaphytes.

Polymorphisme d'un nucléotide simple (PNS) - Liens entre les gènes et variations individuelles dans le code génétique de populations données. Les différences observées peuvent signaler un risque accru pour telle ou telle maladie ou déterminer la réaction d'un individu à un certain médicament.

Produits à base biologique - Il s'agit des carburants, des produits chimiques, des matériaux de construction, de l'énergie électrique ou des sources calorifiques qui sont produits à partir de matières biologiques. Ce terme peut aussi recouvrir tout produit énergétique, commercial ou industriel, autre que les aliments pour l'homme et les animaux, qui utilise des matières biologiques ou des matières renouvelables non importées, qu'elles soient agricoles (d'origine végétale ou animale, y compris marine) ou forestières.

Profilage d'expression d'un gène - Méthode qui permet de surveiller l'expression simultanée de milliers de gènes sur une lamelle en verre : on parle de microréseau à base d'ADN.

Protéine - Large molécule composée d'une ou de plusieurs chaînes d'acides aminés selon un ordre précis et qui est déterminé par la séquence des nucléotides dans le gène qui code pour la protéine. Les protéines sont nécessaires à la structure, au fonctionnement et à la régulation des cellules, des tissus et des organes, et chacune d'entre elles a des fonctions particulières.

Protéine membranaire - Molécule protéinique qui est attachée ou associée à la membrane d'une cellule.

Protéomique - Ensemble des techniques, dont la spectrométrie de masse, qui permettent de détecter la présence de biomarqueurs dans le sang , lesquels pourraient être des signes précurseurs d'une maladie, décelables avant même les premiers symptômes. La protéine C-réactive est un exemple de biomarqueur : elle indique la présence de phénomènes inflammatoires dans les parois des vaisseaux sanguins qui laissent présager l'arthérosclérose.

Réaction en chaîne de la polymérase (PCR, polymerase chain reaction) - Technique in vitro permettant, par un phénomène d'amplification, de produire un grand nombre de copies de brins complémentaires d'une molécule d'ADN donnée. Des séquences d'ADN qui ne pourraient être autrement ni détectées ni étudiées peuvent ainsi être reproduites des millions de fois.

Recombinaison génétique - Phénomène conduisant à l'apparition dans une cellule ou un individu de gènes dont l'agencement est différent de celui observé chez les cellules ou les individus parentaux.

Reproduction sélective - Croisements intentionnels d'organismes pour que le descendant ait une caractéristique désirée provenant de l'un des parents.

Résistance à un pesticide - Changement génétique en réaction à la sélection par un pesticide et qui résulte du développement de souches capables de survivre à une dose mortelle pour la majorité des individus d'une population normale. Cette résistance peut apparaître chez les insectes, les plantes adventices ou les pathogènes.

Sélection classique - Modification des végétaux et des animaux par le biais de méthodes de reproduction sélective. Ces méthodes peuvent inclure certains aspects de la biotechnologie, telles que la culture de tissus et la sélection par mutations.

Sélection naturelle - Notion élaborée par Charles Darwin et selon laquelle les gènes qui produisent des caractéristiques plus adaptées à un milieu particulier seront plus abondants lors de la génération suivante.

Techniques de l'ADN recombinant - Techniques servant à unir des segments d'ADN en dehors d'une cellule ou d'un organisme. Dans des conditions propices, une molécule d'ADN recombinant peut pénétrer une cellule et s'y reproduire soit de façon autonome, soit après avoir été introduite dans un chromosome cellulaire.

Thérapie génique - Technique médicale expérimentale de traitement de maladies qui repose sur l'insertion de gènes dans les cellules et les tissus d'un individu malade. Normalement, un gène défectueux est remplacé par un gène en bon état. Dans la plupart des cas, le gène normal est acheminé dans les tissus visés par un adénovirus qui a été génétiquement modifié de façon à être inoffensif.

Transfert de gènes - Technique courante en biologie moléculaire et qui s'applique à la modification du patrimoine génétique d'un organisme par l'introduction d'ADN recombiné.

Transgénique - Qui contient des gènes modifiés par l'insertion d'ADN provenant d'un organisme étranger. Le transfert de gènes d'une espèce à une autre afin d'obtenir la caractéristique recherchée chez le descendant.

Variété - Subdivision d'une espèce de la taxonomie botanique. On l'emploie indifféremment à la place du mot « cultivar » pour désigner un groupe d'invidus qui est génétiquement distinct d'autres groupes d'individus dans une même espèce. Une variété agricole est un groupe de plantes semblables que l'on peut distinguer des autres variétés de la même espèce grâce à leurs caractéristiques structurelles ou à leur performance.

Virus - Micro-organisme non cellulaire qui ne peut se reproduire que dans une cellule hôte. Les virus consistent en un acide nucléique recouvert de protéine ; certains virus zoophiles sont aussi entourés d'une membrane. Dans la cellule infectée, le virus se sert de la capacité de synthèse de la cellule pour se reproduire.

Sources - Agricultural Biotechnology : Informing the Dialogue. Cornell University College of Agriculture and Life Sciences : Ithaca, NY. 2003 ; McGraw-Hill Dictionary of Scientific and Technical Terms. 6th ed. New York and Chicago : McGraw-Hill, 2002 ; Nill, Kimball R. Glossary of Biotechnology Terms. 3rd ed. Boca Raton, FL : CRC Press, 2002 ; Wikipedia at http://en.wikipedia.org/ ; The McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology Online at http://www.accessscience.com/Encyclopedia.

 
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