Qu’est-ce que la modification génétique ?

 La modification génétique revient à modifier l’ADN d’un organisme. Il peut s’agir de modifier une section déjà existante de l’ADN ou il peut s’agir d’ajouter un nouveau gène. Un gène est un code qui détermine ce à quoi nous ressemblons, quelles sont nos caractéristiques. Les végétaux, comme les animaux, ont aussi des gènes. Les gènes déterminent la couleur d’une fleur ou encore la taille d’une plante. Comme pour l’homme, les caractéristiques d’une plante seront transmises à ses descendants qui donneront de nouvelles plantes. Lorsqu’un chercheur modifie génétiquement une plante, il insère un gène étranger au sein des gènes propres de la plante. Il peut s’agir par exemple d’un gène issu d’une bactérie résistante aux pesticides. Il en résulte que la plante reçoit les caractères contenus dans le code génétique. Par conséquent, la plante génétiquement modifiée devient elle aussi capable de résister aux pesticides. La modification génétique n’est pas seule à l’origine de la transformation des gènes d’une plante ou d’un animal. Changements spontanés, radiation, produits chimiques, traitement usuel, peuvent être sources d’une altération des gènes d’une plante ou d’un animal. Une modification spontanée des gènes est quelque chose qui arrive naturellement et qui n’a parfois aucun effet. Une modification spontanée peut amener le développement de caractéristiques positives comme négatives. Ce n’est pas une très bonne méthode, si le but est de créer des changements spécifiques. Radiation et produits chimiques peuvent être utilisés pour produire une modification génétique. Ces deux éléments sont parfois utilisés dans le traitement des plantes. Via la modification génétique, il est possible de transférer des gènes d’une espèce à l’autre. Cela se peut, parce que tous les gènes, qu’ils soient d’origine humaine, végétale, animale ou bactérienne, sont créés à partir d’un matériel identique. Les chercheurs en génétique disposent donc d’une quantité immense de caractères génétiques parmi lesquels ils peuvent choisir.

Comment travaille un chercheur en génétique ?

La modification génétique d’une plante se fait en plusieurs étapes :

1. Un organisme possédant les caractères souhaités est identifié.
2. Le gène spécifique produisant la caractère souhaité est localisé et ensuite détaché de l’ADN de la plante.
3. Pour insérer le gène dans les cellules de la plante à modifier, il est nécessaire d’attacher le gène à un porteur. Un morceau d’ADN bactérien appelé plasmide est adjoint au gène pour jouer le rôle de porteur.
4. Une sorte de commutateur, appelé “promoteur” est aussi inclu au gène et porteur combinés. Cela permet d’être certain que le gène fonctionne correctement une fois inséré dans la plante à modifier. Seul un nombre réduit de ses cellules intégreront vraiment le nouveau gène. Pour trouver quelles sont les cellules ayant intégré ce nouveau gène, le groupe porteur inclus aussi souvent un gène marqueur permettant de les identifier.
5. Le groupe de gènes est ensuite réinséré dans la bactérie que l’on laisse se reproduire pour créer plusieurs copies du groupe.
6. Les groupes de gènes sont ensuite transférés dans la plante en voie de modification. On utilise pour cela une de ces deux techniques :
   
   1. Les groupes de gènes sont attachés à de petites particules d’or ou de tungstène qui sont ensuite injectées dans le tissu de la plante. On utilise de l’or ou du tungstène parce que ces deux éléments sont chimiquement inertes – autrement dit, ils ne réagissent pas avec leur environnement.
   2. On utilise une bactérie du sol appelée Agrobacterium tumefaciens, qui permettra d’implanter les gènes lorsqu’elle infectera le tissu de la plante. Les groupes de gènes sont insérer dans A. tumefaciens, qui est modifiée par s’assurer qu’elle ne deviendra pas active une fois présente dans la plante.
7. Le tissu de la plante ayant intégré les gènes est ensuite cultivé en plantes GM entières.
8. On examine avec soin les plantes GM pour s’assurer que les nouveaux gènes fonctionnent correctement. Il s’agit pour cela de les cultiver sous leur forme complète, les laissant se transformer en semences, plantant ensuite ces semences et cultivant la plante une nouvelle fois, tout en contrôlant le gène qui a été inséré. Le processus est répété plusieurs fois. Comment savoir si la modification génétique a réussi ? Il est très rare de pouvoir constater à l’œil nu si une plante ou un animal a été modifié génétiquement. C’est pourquoi les chercheurs ont développé un certain nombre de techniques pour les seconder.

Par exemple :

Un test de couleur permet d'identifier si une plante est génétiquement modifiée ou non. Une fois que la plante est génétiquement modifiée, le chercheur y insère un gène marqueur supplémentaire. Le gène marqueur peut avoir différentes caractéristiques. Il peut, par exemple, changer la couleur de la plante lorsqu'elle est exposée à un test chimique. De cette façon, le chercheur peut identifier  si la plante a été modifiée génétiquement ou non en relevant la couleur de celle-ci lors d'un test chimique.

La modification génétique n'implique pas toujours le transfert d'un gène d'un organisme à un autre. Parfois, il s'agit simplement de modifier le fonctionnement d'un gène en le mettant « en veille ».. Par exemple, on peut mettre « en veille » le gène de ramollissement d’un fruit afin que le fruit mûrisse normalement, sans ramollir trop rapidement. Cela peut être très utile, dans la mesure où cela permet de minimiser les dégâts lors de l’emballage et du transport. Contrôler le bouton de « mise en veille » du gène peut aussi permettre aux chercheurs de réactiver dans certaines parties spécifiques de la plante, comme les feuilles ou les racines, des gènes qui ont été modifiés. Les gènes permettant à une plante de résister à un ravageur pourraient par exemple n’être réactivés que dans les parties menacées et pas dans la partie servant à la consommation.

Par exemple :

En 2002, des chercheurs à l’Université Cornell à New York ont eu recours à une approche scientifique différente pour développer un riz biotech plus solide pouvant résister à la sécheresse et pousser dans un sol marginal. Dans l’étude Cornell, les chercheurs ont pris les gènes qui synthétisent le tréhalose, un sucre simple produit par une grande variété de plantes, incluant la plante de la résurrection, et les ont insérés dans le riz. La plante de la résurrection est une mousse du désert capable de ralentir sont activité jusqu’au point zéro pendant une sécheresse et de reprendre vie complètement avec le retour de l’eau. La méthode de l’Université de Californie Riverside diffère en ce qu’aucun gène étranger n’a été introduit dans les plantes de tabac pour les rendre résistantes à la chaleur. A la place, l’équipe de recherche de Gallie a réussi à utiliser les propres gènes de la plante de tabac pour réduire le niveau de l’enzyme déhydroascorbate réductase (DHAR) qui réduit la capacité d’une plante à recycler de la vitamine C, ce qui, à son tour, signale à la plante qu’il faut ralentir la perte en eau depuis ses feuilles. “Cette réduction du recyclage de la vitamine C amène les plantes à être extrêmement réactives aux conditions sèches de croissance en réduisant le taux d’eau qui s’échappe par leurs feuilles,” explique Gallie. “De cette façon, elles sont mieux à même de croître avec moins d’eau et de survivre à une sécheresse.”

Voilà comment ça marche…

Les feuilles des plantes ont de minuscules pores appelés stomates qui s’ouvrent d’habitude le matin, lorsqu’il fait plus frais, pour leur permettre d’inspirer le dioxyde de carbone dont elles ont besoin pour grandir. L’après-midi, lorsqu’il fait plus chaud, les stomates se ferment pour préserver l’eau. Les stomates sont contrôlées par des cellules de garde qui ouvrent et ferment les pores selon le niveau d’oxydants comme le peroxyde d’hydrogène, dont le niveau augmente lorsqu’exposé à des stress environnementaux comme la sécheresse. Lorsque le niveau d’oxydants augmente, les pores se ferment. Un antioxydant comme la vitamine C détruit chez les plantes les oxydants. En réduisant le niveau de vitamine C, les oxydants demeurent à un niveau suffisamment élevé pour garder les stomates closes. La plante est ainsi dupée et conserve son eau.

La biotechnologie, une évolution des méthodes agricoles traditionnelles ?

Depuis dix mille ans, les hommes utilisent de façon courante leur connaissance pour améliorer la production alimentaire. La biotechnologie est le développement le plus récent de l’évolution des techniques agricoles. Les agriculteurs se reposaient jusqu’alors sur la sélection des plantes pour ajouter ou éliminer un caractère génétique spécifique. Les plantes présentant les caractéristiques souhaitées étaient sélectionnées sur plusieurs générations. Les plantes et le bétail que nous voyons aujourd’hui sont le résultat de cette transformation traditionnelle. Le maïs d’aujourd’hui, du fait de cette sélection, n’a ainsi rien à voir avec le maïs d’il y a 100 ans. Bien que cela prît plusieurs années pour produire une plante possédant le trait souhaité, les agriculteurs étaient cependant capables d’obtenir des plantes qui étaient résistantes à la sécheresse, aux ravageurs et aux maladies, qui possédaient des tiges plus fortes pour résister aux grands vents et donnaient des rendements meilleurs. La modification génétique est un moyen plus précis et plus efficace de mener à bien l’amélioration des plantes. En ayant recours aux nouvelles technologies, les chercheurs sont désormais capables de pointer le gène spécifique responsable d’un caractère particulier, puis de l’extraire de la plante en question ou de l’y ajouter.

La modification génétique permet de conférer avec exactitude les caractéristiques souhaitées. Avec le traitement traditionnel, la possibilité que d’autres caractéristiques soient aussi transférées ne peut être évitée. La modification génétique est de plus moins consommatrice en temps que le traitement traditionnel. En outre, celui-ci ne permet que d’échanger des caractères entre deux espèces identiques ou très similaires, comme par exemple entre un cheval et un âne. Avec la modification génétique, il est possible de transférer des gènes d’une espèce à l’autre, de plante à plante, d’animal à plante, de plante à animal ou d’animal à animal. Il en est ainsi car tous les gènes, d’où qu’ils viennent, sont faits du même matériel ADN.

Par exemple :

Comment ajouter le gène d’un poisson à une tomate.

Des chercheurs ont créés une tomate résistante au gel en y ajoutant un gène antigel tiré d’un poisson vivant en eau froide. Le gène antigel vient du flet arctique, un poisson capable de survivre dans des conditions de froid extrême. Voilà comment cela s’est passé. Le flet possède un gène permettant de fabriquer une substance chimique antigel. Le gène a été retiré des chromosomes depuis une cellule de flet. L’ADN antigel a été adjoint à un morceau d’ADN appelé plasmide. Cet ADN hybride, qui est une combinaison d’ADN venant de deux sources différentes est connu sous le nom d’ADN recombiné. L’ADN recombiné incluant le gène antigel est placé dans une bactérie. On laisse se reproduire la bactérie plusieurs fois, créant ainsi de nombreuses copies de l’ADN recombiné. On infecte ensuite les cellules de la tomate (plante) avec la bactérie. Il en résulte que le gène antigel inclus dans le plasmide, inclus dans la bactérie est intégré dans l’ADN des cellules de la plante. Les cellules sont ensuite placées dans un médium de croissance qui encourage les cellules à se développer en plantes. Les semis de tomate sont ensuite plantés. Cette tomate GM contient dans chacune de ses cellules une copie du gène antigel du flet. On teste ensuite la plante pour vérifier que le gène du poisson marche toujours. Est-ce que ça résiste au gel ? Oui, ça y résiste.

Problèmes liés à la modification génétique.

Voilà quelques mythes rattachés aux aliments produits par la biotechnologie :

Mythe :

Il n’a pas été établi que les aliments produits par la biotechnologie ne sont pas nocifs. Ils ne font pas de plus l’objet d’une régulation adéquate.

Fait :

La biotechnologie est en recherche agricole la branche qui fait l’objet du plus de contrôle. L’Organisation Mondiale de la Santé, la Food and Drug Administration (FDA) et le Département de l’Agriculture (USDA) et l’Environmental Protection Agency (EPA) des Etats-Unis ont tous certifié la sûreté de ces aliments et travaillent de chorus pour rendre certain que les plantes produites par la biotechnologie sont sûres à la consommation. Les gouvernements de par le monde, incluant le Canada, l’Australie, Singapour, l’Europe et le Japon sont arrivés à un accord regardant la sûreté de ces aliments.

Mythe :

Les plantes produites par la biotechnologie auront un impact négatif sur l’environnement.

Fait :

La biotechnologie est un élément en agriculture durable qui sera bénéfique à l’environnement. Ces bénéfices incluent la réduction de l’utilisation de pesticides, la conservation de l’eau et du sol, plus de sûreté pour les travailleurs et pour l’écosystème. Plusieurs plantes, incluant la tomate, le maïs, la pomme de terre et le coton ont désormais la capacité interne de repousser les insectes. Par conséquent, les applications d’insecticides sont moins fréquentes. Un type spécifique de maïs utilisé pour nourrir les porcs réduit l’acide phytique dans les déchets animaux qui entraîne d’habitude le développement d’algues dans les réserves d’eau. Enfin, la possibilité d’obtenir un meilleur rendement à partir des terres agricoles déjà existantes réduit le besoin de conversion des forêts en terres agricoles.

Mythe :

La production de plantes résistantes à certains ravageurs et mauvaises herbes va générer des « super-insectes » et des « super-mauvaises herbes » immunes aux méthodes existantes de gestion des ravageurs et des mauvaises herbes.

Fait :

Il n’y a aucune étude scientifique suggérant que la production de plantes via la biotechnologie pourrait avoir comme résultat ce genre de scénario. Il y a, cependant, de nombreux systèmes en vigueur, incluant la rotation des cultures, la rotation hybride et la gestion intégrée des ravageurs, pouvant aider à éviter que cela n’arrive. Insectes et mauvaises herbes sont déjà en train d’évoluer et de développer une tolérance ou résistance à leur environnement. La biotechnologie peut potentiellement permettre de mieux gérer cette évolution vers la résistance. 

Mythe :

Le maïs génétiquement modifié entraîne la mort des papillons monarques.

Fait :

En mai 1999, la magazine Nature publiait une lettre de chercheurs de l’Université Cornell communiquant des résultats laissant penser qu’il était nécessaire de mener une étude plus approfondie de la relation entre le pollen de certaines variétés de maïs Bt (maïs qui a été génétiquement modifié pour produire des protéines le protégeant des insectes) et la chenille du monarque. Depuis cette publication, de nombreux chercheurs universitaires, incluant d’autres universités que Cornell, se sont exprimés pour souligner que l’étude ne représentait pas des conditions naturelles et une importante recherche environnementale a démontré que le maïs Bt, en environnement naturel, ne présentait pas de risque pour les insectes non visés, comme les coccinelles, les abeilles à miel ou le lion des pucerons. Dr John Losey, professeur d’entomologie à l’Université Cornell, qui avait conduit la première étude, s’est montré du même avis et notait : « Notre étude a été conduite en laboratoire et, alors même qu’elle soulève un problème important, il serait inapproprié d’en tirer des conclusions regardant les risques encourus par les populations de monarques dans les champs, sur la base seule de ces résultats initiaux. » Comme il en va de la plupart des problèmes soulevés par la recherche scientifique, plusieurs études sont nécessaires avant de pouvoir conclure.

 Mythe :

La biotechnologie ne peut pas soulager la faim dans le monde.

Fait :

La biotechnologie peut aider à réduire la faim de par le monde. Dans les prochaines 50 années, on estime que la population globale va doubler, atteignant plus de 8 milliards d’ici à 2050. La croissance démographique et l’amélioration du régime alimentaire vont requérir un apport mondial en nourriture qui correspondra à 250 % de sa quantité actuelle. La quantité de terres dédiées actuellement à la production alimentaire, environ 36 % de la surface de la terre, ne peut pas donner la quantité de nourriture requise par cette population accrue. Bien que la déforestation puisse aider à obtenir la superficie requise, une meilleure approche consiste à trouver des solutions pour obtenir un meilleur rendement à partir des terres déjà existantes. La biotechnologie peut accroître la quantité de la récolte en apportant des solutions aux facteurs traditionnels de réduction et détérioration, comme les ravageurs, les mauvaises herbes, la sécheresse et le vent. Les plantes créées par la biotechnologie peuvent faire face à ces calamités, augmentant le pourcentage de plantes en réchappant et étant récoltées chaque année.

Mythe :

Les effets à long terme d’une alimentation développée par la biotechnologie ne sont pas connus.

Fait :

Des années de recherche ont montré que les bénéfices pouvant être retirés de l’alimentation produite par la biotechnologie sont énormes. Le consensus scientifique est que les risques associés aux produits alimentaires issus de la biotechnologie sont fondamentalement les mêmes que pour les autres aliments. La science actuelle montre que les aliments produits par la biotechnologie sont sûrs à la consommation et de nombreuses autorités régulatrices, parmi lesquelles l’US FDA, le Département de l’Agriculture des Etats-Unis, et l’US Environmental Protection Agency ont déterminé que ces produits peuvent être introduits dans l’alimentation sans risque.

Pour tout aliment, le risque zéro n’existe pas et les produits alimentaires issus de la biotechnologie sont conformes aux standards de sécurité rigoureux en vigueur pour les aliments produits selon les méthodes conventionnelles.

FAQs:

1. Il y a-t-il des garde-fous contre une nouvelle variété de plante qui s’entrecroiserait avec des mauvaises herbes et deviendrait “incontrôlable” ?

Oui, il y a des garde-fous contre la pollinisation croisée au stade expérimental. La pollinisation croisée consiste en la reproduction fortuite d’une plante domestique avec une espèce voisine. Un soin particulier est mis dans le développement de nouvelles variétés de plantes qui n’ont pas de parentes mauvaises herbes, ne s’entrecroisent pas avec leur parentes mauvaises herbes ou dont les parentes mauvaises herbes ne poussent que dans des régions où les plantes domestiques ne sont pas cultivées. Comme toute plante fruit d’une reproduction traditionnelle, une plante nouvelle ne peut pas transmettre ses caractéristiques à une espèce qui ne lui est pas parente.

2. Que se passera-t-il si un ravageur, comme un insecte ou une maladie, développe une résistance à un caractère protecteur conféré par la biotechnologie ?

Le mécanisme naturel de survie de tout organisme vivant est de s’adapter à aux changements perpétuels de son environnement. Via le procédé naturel d’adaptation génétique, il est toujours possible pour une population d’insectes ou une souche de maladie de développer une résistance à un insecticide chimique, à un fongicide, à un caractère protecteur de la plante ou à n’importe quelle technique utilisée pour combattre les ravageurs. Néanmoins, pour aider à réduire la possibilité de développement d’une résistance, une attention spéciale doit être portée aux techniques de gestion de la résistance pour les plantes génétiquement modifiées. Des pesticides traditionnels ont été commercialisés pendant des dizaines d’années sans qu’aucun plan ne soit mis en place pour retarder la résistance. Par contraste, le développement de certaine des premières plantes génétiquement modifiées s’est accompagné de presque une décade de recherche ayant pour but de minimiser la possibilité de développement d’une résistance. Ce genre de recherche n’avait jamais été mené auparavant. Cette recherche a débouché sur des stratégies pour minimiser les possibilités de résistance via des programmes consciencieux et des caractères génétiques soigneusement choisis.

3. Les gènes marqueurs de résistance aux antibiotiques me rendront-ils résistant aux antibiotiques ciblés ?

Non. Il n’y aucune relation entre les gènes marqueurs de résistance aux antibiotiques utilisés dans les plantes et la résistance aux antibiotiques chez l’homme. Le gène marqueur est utilisé en recherche pour aider les chercheurs à distinguer une nouvelle variété de plante de ses parentes. Lorsque les plantes sont exposées en laboratoire à l’antibiotique ciblé, la nouvelle variété de plante continue seule à grandir, nullement affectée par l’antibiotique, permettant au chercheur d’identifier et de sélectionner les plantes ayant le caractère souhaité. Un gène marqueur de résistance aux antibiotiques n’est pas un antibiotique. Il produit une protéine qui permet, en présence d’un antibiotique spécifique, uniquement aux plantes contenant le gène marqueur de grandir. Cette protéine est brisée dans l’appareil digestif. Par conséquent, le gène marqueur ne peut pas fonctionner dans le corps humain. Il ne peut pas désactiver des antibiotiques et la probabilité qu’un gène résistant aux antibiotiques soit transféré dans l’intestin d’un aliment à une bactérie est très faible.

4. Quelques questions plus spécifiques au contexte indien :

Les aliments génétiquement modifié vont-ils permettre de réduire la faim dans les pays en développement comme l’Inde ?

Si la technologie permettait de régler le problème de la faim, la Révolution verte l’aurait fait depuis longtemps. C’est un fait que la faim en Inde a augmenté. En nombres absolus, quelques 320 millions de personnes se couchent tous les soirs en ayant faim. Il y a deux ans, l’Inde a eu un surplus en céréales record de 65 millions de tonnes. Si un surplus de 65 millions de tonnes n’a pas permis de nourrir 320 millions d’affamés, comment une alimentation génétiquement modifiée y parviendra-t-elle ? En réalité, l’alimentation génétiquement modifiée détourne des ressources financières précieuses vers une activité de recherche non pertinente, va de paire avec des droits de la propriété intellectuelle très forts et a pour but de renforcer la main mise des entreprises sur l’agriculture.

Qu’en est-il de la malnutrition ? Des plantes comme le riz doré peuvent aider à combattre la cécité.

C’est ici encore le résultat d’une conception erronée. Il y a en Inde 12 millions de personnes qui souffrent d’une carence en vitamine A. Ces personnes vivent principalement dans des zones de déficit alimentaire ou sont marginalisées. Ce sont des personnes qui ne peuvent acheter la quantité normale de nourriture qui leur est nécessaire, y compris le riz. S’ils se nourrissaient de manière adéquate, il n’y aurait pas de problème de malnutrition. Si les pauvres de, par exemple Kalahandi, ne peuvent pas acheter le riz en train de pourrir sous leurs yeux, comment pourront-ils s’offrir du riz doré ?

Dans ce cas, pourquoi le gouvernement indien mène-t-il des expériences en matière de plantes et d’aliments génétiquement modifiés ?

Contenu essentiellement basé sur la traduction de l'article agrowiki suivant :

Genetically modified crops in India.