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Les New plant breeding technologies ou NPBT sont au cœur des débats sur les organismes génétiquement modifiés (OGM). En effet, Bruxelles doit décider si oui ou non, les plantes issues de ces nouvelles technologies seront classées comme des OGM. Afin de mieux comprendre le débat, il s’agit avant tout de revenir aux définitions ! Ainsi, la définition d’un OGM est clairement établie dans la directive 2001/18, publié au Journal officiel des communautés européennes. Un « organisme génétiquement modifié (OGM) » est donc « un organisme, à l’exception des êtres humains, dont le matériel génétique a été modifié d’une manière qui ne s’effectue pas naturellement par multiplication et/ou par recombinaison naturelle ». Pour simplifier, le processus de modification génétique doit donc être biologiquement naturel. Des annexes précisent plus spécifiquement les techniques qui amènent ou non à ce statut d’OGM. Ci-dessous, la liste des NPBT avec une explication simplifiée de ce qu’elles sont :
Génomique de synthèse
Création d’ADN et d’ARN en laboratoire (ADN et ARN de synthèse).
Agro-infiltration
Utilisation d’une bactérie Agrobactrium tumefaciens comme une seringue pour injecter de l’ADN étranger dans une cellule. Cet ADN étranger ne s’intègre pas dans l’ADN hôte. L’ADN étranger, après production de certaines protéines, sera éliminé par la cellule*.
Methylation d’ADN dépendante d’ARN
Injection d’un ARN étranger qui modifiera chimiquement l’ADN hôte (méthylation), empêchant l’expression d’un gène déterminé en amont par le chercheur.
Mutagénèse dirigée par oligonucléotide
Injection dans la cellule d’un fragment d’ADN étranger (oligonucléotide). Cela va entraîner l’insertion d’une copie de cet ADN dans l’ADN de la plante hôte. L’ADN étranger introduit sera naturellement détruit*.
Mutagénèse ciblée par nucléase (doigt de zinc, Talen, Crispr-Cas9)
Mécanisme de coupure de l’ADN avec insertion ou non de fragment d’ADN étranger. Le but est de modifier l’expression du gène ou d’insérer un nouveau gène.
Cisgénèse
Insertion, dans l’ADN d’une espèce, d’un fragment d’ADN – intact – provenant de la même espèce ou d’une espèce sexuellement compatible.
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Intragénèse
Insertion, dans l’ADN d’une espèce, d’un fragment d’ADN – remanié par l’homme – provenant de la même espèce ou d’une espèce sexuellement compatible.
Greffage
Greffe classique entre greffon OGM et porte-greffe non OGM ou vice-versa*.
Sélection inverse
Il s’agit d’obtenir à partir d’une plante hybride deux lignées pures de plantes complémentaires qui par croisement reconstitueront cet hybride. Il est nécessaire, pour y parvenir, d’introduire des gènes qui modifient les processus normaux de la reproduction, ces gènes étant éliminés par sélection dans les lignées pures.
À noter que les mécanismes biologiques sont complexes et ne sont pas toujours identiques d’une espèce à une autre et d’un individu à un autre. Aussi, il arrive que certain ADN étranger introduit dans la cellule ne soit pas détruit (*), que des interactions se mettent en place entre greffon et porte-greffe avec l’apparition de chimère, etc.
ADN, ARN, gène et protéine : retour aux processus biologiques (très simplifiés)
Transcription de l’ADN en ARN et traduction de cette ARN en protéine
L’ADN (acide désoxyribonucléique) est le support de notre information génétique. Cette dernière regroupe une multitude de petites informations que sont les gènes (gènes codant pour la couleur des yeux par exemple). Cette information génétique est transcrite sous forme d’ARN (Acide ribonucléique), qui va circuler dans la cellule. Cet ARN va permettre de traduire cette information sous forme de protéines, qui par la suite vont définir les caractéristiques physiques de l’individu.
La technique CRISPR-Cas9, issue de l’agroalimentaire et utilisée en médecine
Une des techniques de modification des gènes, la méthode dite « CRISPR-Cas9 », que les semenciers appellent « le couteau suisse du génie génétique », est issue de l’agroalimentaire et réserve des possibilités de traitements de maladies génétiques incurables, telle la myopathie de Duchenne. Cette technique a été rendue possible grâce à la découverte par deux biologistes français de la société Danisco, Philippe Horvath et Rodolphe Barrangou. Danisco est le principal groupe industriel laitier et sucrier du Danemark. Les deux chercheurs avaient remarqué que certaines bactéries utilisées dans la fabrication des fromages et des yaourts qui ont des « séquences CRISPR » (« CRISPR » signifie « familles de séquences répétées dans l’ADN en séries courtes ») résistent mieux aux attaques de virus. Elles mémoriseraient dans leur génome une partie de l’ADN des virus qui les ont attaquées, et disposeraient ainsi, grâce à cette « bibliothèque », des défenses immunitaires adaptées, décrivent les scientifiques. Appliquée sur des micro-organismes ou des plantes, cette méthode peut être utilisée pour induire des mutations. Les deux chercheurs avaient remarqué que certaines bactéries utilisées dans la fabrication des fromages et des yaourts résistent mieux aux attaques de virus. Les techniques CRISPR-Cas9, Talen ou doigt de zinc (Zinc finger nuclease ou ZFN) font partie des techniques de gene editing. Il s’agit de techniques du génie génétique dans lesquelles un ou plusieurs morceaux d’ADN sont insérés, remplacés ou retirés d’un génome en utilisant des molécules artificiellement modifiées (dites « ciseaux moléculaires »).