Mutagenèse : Méthode chimique ou physique utilisée pour changer ou faire « muter » la séquence génétique d'un organisme, sans ajouter d'ADN d'un autre organisme. Divers produits chimiques et rayons ionisants peuvent être utilisés pour induire de tels changements.
Une mutation est une modification rare, accidentelle ou provoquée, de l'information génétique (séquence d'ADN ou d'ARN) dans le génome.
Entailler plutôt que couper
Surnommée "ciseaux moléculaires", elle est simple, peu coûteuse, et permet d'identifier une séquence de l'ADN, de la couper et de la remplacer par une autre. Mais cette technique imparfaite entraîne, par la coupe de la séquence ADN, des risques de modifications des gènes.
La modification génétique la plus connue est la transgenèse. Dans ce cas, la première étape consiste à vérifier que la caractéristique que l'on souhaite modifier résulte bien d'un gène. Ensuite, il faut repérer exactement au sein du chromosome, le début et la fin de la séquence de combinaisons A, C, G et T.
On utilise une bactérie du sol, Agrobacterium : une construction génétique introduite dans la bactérie (rendue non virulente) sera transférée dans la plante et intégrée à son génome. C'est la technique la plus courante et la moins chère.
Le principe de la transgenèse est de transférer un gène de n'importe quelle espèce dans n'importe quelle autre espèce en s'affranchissant de la reproduction sexuée. Ce transfert se fait en introduisant dans une cellule de plante un transgène, composé de séquences génétiques issues de plusieurs organismes.
Pour modifier un gène de façon ciblée avec la méthode CRISPR/Cas9, il faut composer à l'aide d'un ordinateur, puis synthétiser, une section d'ARN comportant au moins 18 bases et correspondant (de façon complémentaire) au brin d'ADN que l'on veut couper.
Les différentes utilisations des OGM
L'industrie, afin par exemple de produire certaines molécules d'intérêt ; La santé, où des micro-organismes OGM sont utilisés pour la production de vaccins ou de médicaments (insuline par exemple) ou encore comme vecteur pour des thérapies géniques.
Aujourd'hui, trois «types» d'OGM dominent le marché: les plantes transgéniques tolérantes aux herbicides, celles résistantes aux insectes et celles qui font les deux, OGM dits empilés.
Les types d'OGM les plus courants sont des espèces de végétaux génétiquement modifiés, qui incluent des variétés de maïs, de soja, de colza et de coton. Ces variétés ont essentiellement été génétiquement modifiées pour offrir une résistance à certains insectes et une tolérance à des herbicides spécifiques.
L'ADN prend normalement la forme de deux brins entortillés en double hélice, mais pendant la réplication, cette forme change énormément. En effet, la réplication commence grâce à une ou plusieurs origines de réplication qui sont des séquences de nucléotides spécifiques reconnues par des protéines de réplication.
Une mutation est une modification ponctuelle et accidentelle de la séquence nucléotidique de l'ADN. Les mutations se produisent le plus souvent lors de la réplication : on parle de mutations spontanées.
L'édition du génome consiste à modifier de façon précise et contrôlée une séquence d'ADN en y ajoutant, retirant ou modifiant une ou plusieurs bases. L'un de ses objectifs est de corriger les erreurs qui ont pu se glisser dans une séquence de lettres et provoquer des maladies génétiques, comme la mucoviscidose.
La méthode Crispr/Cas9 permet elle de cibler le gène en question pour le neutraliser plus facilement et précisément. Elle tire son nom des deux éléments qui, combinés, agissent comme des ciseaux moléculaires pour découper l'ADN. Ce dernier est composé de deux brins, chacun porteurs d'une multitude de séquences.
Il est rare que les maladies génétiques soient liées à des mutations dans l'ADN mitochondrial. Cet ADN est fait de petites composantes situées à l'intérieur des cellules du corps. Ce sont des mitochondries qui fournissent l'énergie aux cellules.
Une mutation est une modification aléatoire et spontanée de la séquence nucléotidique de l'ADN. C'est un phénomène rare, car le plus souvent corrigé et qui a lieu à plus ou moins grande échelle, mais il existe des agents mutagènes qui augmentent la fréquence des mutations.
Ce sont les Etats-Unis qui ont mis sur le marché le premier organisme génétiquement modifié. Il s'agissait d'une tomate, la tomate Flavr Savr, le but étant de ralentir l'amollissement des tomates, qu'elles restent fermes plus longtemps.
Un OGM (organisme génétiquement modifié) est un être vivant dont l'ADN a été modifié par l'introduction d'un ou de plusieurs gènes afin de lui attribuer des caractéristiques qu'il ne posséderait pas naturellement.
Leur intérêt est de simplifier le travail des gros agriculteurs qui n'ont plus qu'à pulvériser, par avion, leurs gigantesques champs avec du désherbant total. Un procédé qui tue toutes les plantes, à l'exception des céréales génétiquement modifiées.
En 1972, l'Américain Paul Berg (né en 1926) et ses collaborateurs de l'université Stanford parviennent à insérer dans le génome de la bactérie Escherichia coli, rendue perméable par un traitement chimique à base de calcium, un fragment d'ADN du virus SV40.
Etiquetage dit « sans OGM » (décret n° 2012-128)
Les ingrédients d'origine végétale (par exemple, la farine, l'amidon ou la lécithine) pourront porter la mention « sans OGM » s'ils sont issus de matières premières contenant de façon fortuite au maximum 0,1 % d'OGM.
Le système CRISPR/Cas9 est un nouveau système simple, rapide et efficace pour couper l'ADN à un endroit précis du génome, dans n'importe quelle cellule. Il est constitué d'un « ARN guide », qui cible une séquence d'ADN particulière, associé à l'enzyme Cas9, qui, comme des ciseaux moléculaires, coupe l'ADN.
Dans certains cas, la correction d'un seul gène pourrait contribuer à restaurer une fonction normale, comme par exemple chez les personnes atteintes de drépanocytose ou de chorée d'Huntington. Il devrait être aussi possible d'améliorer la résistance à des infections comme celle par le VIH.
Pour modifier une séquence d'ADN à l'aide de CRISPR, il faut d'abord lui indiquer où couper. Pour ce faire, il faut lui fournir une copie de la séquence d'ADN recherchée. Copie de la séquence d'ADN à rechercher (appelée « ARN guide »). Quand la séquence recherchée est trouvée, l'enzyme Cas9 coupe l'ADN.