Du génie génétique aux organismes génétiquement

modifiés

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Génie génétique : techniques consistant à l'introduction de

changements dans la molécule d'ADN d'un organisme vivant sans qu'il y ait intervention des moyens naturels de reproduction.

Introduction

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I. Principes

1. Production de protéines spécifiques par des organismes unicellulaires

2. Modification de l'ADN d'un organisme pluricellulaire

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1. Production de protéines spécifiques par des organismes unicellulaires

L'ADN code les protéines

Protéine = séquence d'au moins 50 acides aminés Structure spatiale : définie par leur séquence ADN = code universel

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Procédé

Sélection d'un fragment précis d'ADN grâce à des enzymes de restriction

Enzyme = catalyseur bio-chimique -> augmentent la vitesse de la réaction.

Fragment injecté sous forme de plasmide à un micro-organisme.

Le micro-organisme produit la protéine

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Résultat

Possibilité de synthétiser la bonne séquence d'acides aminés

Bactérie ne peut pas donner à la protéine d'accéder à sa structure spatiale utile

Produit des amas de protéines qu'il faut traiter

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2. Modification de l'ADN d'un organisme pluricellulaire

On réalise une fécondation in vitro Juste avant que les noyaux du spermatozoïde

et de l'ovocyte fusionnent, on injecte l'ADN ciblé

En se développant, l'embryon intègre le fragment dans son ADN

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Problèmes et solution

Production de la protéine dans tout l'organisme peu intéressante

Production d'un animal transgénique est coûteuse

Solution : associer les séquences d'ADN aux séquences codant certaines protéines du lait

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II. Applications

1.Thérapeutiques

2. Autres

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1.Thérapeutiques

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Principe général :

Production et extraction de protéines humaines dans le lait de femelles de mammifères

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Pourquoi une truie ?

Période de gestation courte (4mois) Première portée à 1 an ~ 10 porcelet par portée 300 litres de lait par an

=> production rapide de cochons transgéniques + grande production de lait

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Procédé

Injection d’une combinaison d’ADN (gène humain de la protéine C + promoteur d'une protéine du lait de souris) à des embryons de porc.

Promoteur : séquence d'ADN qui définit à quel endroit et à quel moment le gène suivant va s'exprimer.

Implantation des embryons chez une truie Naissance à de porcelets portant l’ADN

étranger dans toutes leurs cellules.

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Résultats

1 gramme de protéine C par litre de lait 1/3 des protéines C sont actives Tissu mammaire n’effectue pas correctement

la mise en forme de la protéine Il manque une enzyme de maturation : la

furine.

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2. Autres

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Principe général :

Éradiquer des maladies infectieuses portées par certains insectes, néfastes pour l’Homme et l’agriculture.

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Problèmes

Sources de transmission de maladies : le paludisme, la dysenterie, la fièvre jaune, les trypanosomiases, la dengue…

Destruction de l’agriculture

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Stopper la réplication des virus dans les glandes salivaires des insectes.

Rendre une population d’insectes stérile afin de l’éradiquer.

Les solutions

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Stopper les virus transmis par les insectes

Avec un virus porteur d’un gène empêchant la réplication du virus pathogène la piqûre du moustique devient inoffensive

Avec une bactérie modifiée génétiquement qui va secréter une protéine qui tue le virus

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Rendre une population d’insecte stérile afin de l’éradiquer

Production en masse d'insectes mâles en tuant les femelles par manipulations génétiques La population devient stérile

Grand impact écologique bénéfique : réduction de l’utilisation de pesticide et autres produits chimiques polluants.

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1. Un remède miracle ?2. Et le clonage dans tout ça ?3. Problèmes environnementaux

III. Limites

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1. Un remède miracle ?

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a. Production de protéines

Déchiffrage du génome humain pas complet Quand ce n'est pas la production de protéines qui fait défaut

Produire des récepteurs

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b. Cancers et cellules souches

Il est possible de produire des cellules souches Idée : produire ces cellules pour remplacer

d'autres cellules défectueuses (cancers) Problèmes :

– on ne sait pas fabriquer les cellules souches pour une personne en particulier.

– Incompatibilité : l’organisme ne reconnaît pas les cellules injectées comme lui appartenant et tente de les éliminer.

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Certains anticorps sont capables de reconnaître des cellules cancéreuses Permet à l'organisme d'éliminer la tumeur

Problème : les cellules cancéreuses ne sont pas toutes identiques difficile de produire des anticorps qui les

reconnaissent toutes production d'anticorps "anti-cancers" à

grande échelle peu réaliste

Autre voie de guérison des cancers

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2. Et le clonage dans tout ça ?

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a. Utilité du clonage dans le génie génétique

La production d'un animal transgénique : difficile et coûteuse

Le clonage animal est une technique de mieux en mieux maîtrisée

Reproduction d'un animal par fécondation: risque de perdre de l'efficacité élevé

Clonage permet de reproduire un animal "efficace" à l'identique

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b. Problèmes liés au clonage

Problème de vieillissement des animaux clonés

Problèmes éthiques : – technique nécessite l'usage d'embryons et

leur destruction– possibilité d'appliquer les techniques chez

l'homme

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3. Problèmes environnementaux

Influence à longue durée : modifications des génomes ont-il une influence sur autre chose que la production des protéines ciblées?

Perturbations de la chaîne alimentaire en éradiquant des populations

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Conclusion

Grande importance pour l'industrie pharmaceutique actuelle :– débouchés de soins– économiquement

Possibilité de produire ces substances par des végétaux problèmes environnementaux des OGM

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