LES NTG (Nouvelles techniques génomiques)

« Grand oral SVT Je vais vous présenter un sujet lié à l'agriculture et aux sciences du vivant.

Ce sujet traite des plantes cultivées qui ont été modifiées génétiquement. Les plantes cultivées sont le résultat d'une sélection humaine depuis des millénaires.

La sélection scientifique des plantes cultivées a progressé depuis le XVIII ° siècle parallèlement aux connaissances en biologie et surtout en génétique.

Les plantes cultivées qui sont génétiquement modifiées sont connues sous le nom d'OGM ou plus précisément de PGM (plantes génétiquement modifiées).

Ces PGM sont apparues au début des années 1980 et révolutionnent depuis l'agriculture mondiale. Depuis quelques années, les techniques génomiques qui transforment les plantes cultivées ont évolué, de nouvelles techniques ont été mises au point.

Ces nouvelles techniques prennent le nom de NTG (Nouvelles Techniques Génomiques).

Ces NTG font l'objet de ma problématique présentée ici.

La question que je me suis posé est la suivante : Que sont les NTG (nouvelles techniques génomiques) et quels sont leurs intérêts en agriculture ? Certaines plantes issues des nouvelles techniques génomiques (NTG) auraient des intérêts majeurs à être utilisées. Ces nouvelles techniques génomiques permettent d'améliorer la qualité nutritionnelle des plantes mais pas seulement.

Les plantes transformées génétiquement résisteraient mieux aux changements climatiques et aux maladies. À la différence des OGM, ces plantes sont modifiées sans que des gènes extérieurs soient introduits. Pour mieux comprendre ce que sont les NTG, je vais commencer par expliquer ce que sont les OGM. I- Des OGM aux NTG Les OGM ont été modifiés par des techniques de génie génétique.

Ces techniques, réalisées en laboratoire, permettent d’ajouter de nouveaux gènes, d'en supprimer ou même de modifier des gènes. C'est la transgenèse. La reproduction sexuée ne permet que des échanges entre individus de la même espèce ou d'espèces proches.

Avec la transgenèse, l'organisme receveur, dont le patrimoine génétique est modifié, est devenu un OGM.

Seul un ou quelques gènes sont transférés et non pas la totalité du matériel génétique comme au cours de la reproduction sexuée.

Cela permet de transférer un gène d'intérêt entre deux espèces éloignées, y compris entre un procaryote et un eucaryote. L'important c'est que le nouveau génotype est transmissible à la descendance. Ainsi, la transgenèse contribue à l'acquisition de nouveaux caractères chez les plantes cultivées. Par exemple, le maïs MON810, seul OGM autorisé dans l’Union Européenne, est issu de transgenèse : un gène provenant d'une bactérie du sol Bacillus thuringiensis a été ajouté, ce qui permet à la plante de produire une molécule insecticide. Dans le domaine agricole, les deux caractéristiques les plus répandues parmi les OGM sont : - la résistance à certains herbicides grâce à l’introduction d’un trait dit « TH », pour « tolérant aux herbicides ».

Mais cela pose un problème environnemental avec la surconsommation d’herbicides. - la deuxième caractéristique est la résistance aux insectes ravageurs, grâce à la production par la plante d’un insecticide ciblé et ceci grâce à l’introduction d’un trait dit « Bt », pour « Bacillus thuringiensis ».

Je viens d'en parler avec l'exemple du maïs MON810. Il faut savoir que la culture d’OGM à des fins commerciales est interdite en France depuis 2008. Par contre, une centaine de plantes génétiquement modifiées sont autorisées à l'importation : soja, maïs, coton, colza, betterave sucrière...

Donc ces plantes sont achetées et utilisées par les agriculteurs français. La surface mondiale cultivée d’OGM correspondrait environ à 10% des surfaces totales cultivées. Les plus gros producteurs mondiaux sont les États-Unis, le Brésil, l’Argentine, le Canada et l’Inde.

Les quatre plantes OGM les plus cultivées sont le coton, le soja, le maïs et le colza. II- Les nouvelles techniques génomiques : NTG, connues aussi sous le nom NGT (New Genomic Techniques) Ces techniques révolutionnent les méthodes traditionnelles de génie génétique qui sont utilisées pour créer des OGM.

Elles se développent depuis 2001. C'est surtout grâce au système CRISPR-Cas9 qui permet de modifier l’ADN avec une précision chirurgicale.

C’est comme avoir des ciseaux ultra-précis guidés par un GPS moléculaire capable de repérer une seule « lettre » parmi les 3 milliards qui composent notre génome. En agriculture, cette technique est appelée « mutagénèse dirigée ».

Elle modifie le génome de la plante au niveau des sites choisis par le sélectionneur. Contrairement à la transgenèse, ces techniques n’impliquent pas l’ajout de gènes entiers issus d’autres espèces dans l’organisme final.

Le CRISPR modifie directement le génome sans ajout d’ADN extérieur. Alors comment ça marche exactement ? Il y a deux éléments importants : l'ARN guide et la nucléase Cas9.

Chaque ARN guide s’associe à une protéine capable de couper l’ADN, la nucléase Cas9.

C'est à la base un système qui marche dans la nature et qui a été adapté pour induire des cassures dans le génome des organismes eucaryotes.

Chez les plantes, les gènes codant l’ARN guide et la Cas9 sont simultanément introduits dans la cellule. Lorsqu’une cassure de l’ADN est générée, elle est immédiatement réparée par la machinerie cellulaire.

Si au moment de la coupure, on fournit à la cellule une matrice d’ADN comportant une séquence d’intérêt, celle-ci peut également être utilisée pour réparer la cassure, ce qui aboutit à son intégration dans la cible.

On peut donc ainsi.... »