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Biotechnologie appliquée à l'alimentation

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Par l'Université nationale de Quilmes

Tout ce dont nous avons besoin et que nous voulons savoir sur les aliments et les semences transgéniques

L'humanité a cultivé et récolté des plantes pendant dix à quinze mille ans. Cependant, la plupart des innovations technologiques en agriculture ont eu lieu au cours des deux cents dernières années. Ceux-ci comprennent à la fois la mécanisation et l'hybridation, les produits agrochimiques (herbicides et pesticides) et les engrais chimiques.

Toutes ces avancées sont liées aux changements survenus dans les sociétés: passage de la vie nomade à la vie sédentaire, croissance démographique des villes et, fondamentalement, croissance démographique.

La nécessité de nourrir de plus en plus de personnes et la nécessité d'avoir des aliments avec des valeurs nutritionnelles plus élevées, ont été deux des grands défis de l'humanité.

Les éleveurs et les éleveurs ont utilisé la similitude familiale - «ressemblance» - pour améliorer la productivité des animaux et des plantes. Par exemple, ils ont choisi de cultiver les plantes les plus grosses, ou les plus fortes ou les moins sujettes aux maladies; Ainsi, les producteurs agricoles sélectionnaient, choisissaient ceux qu'il leur convenait de conserver et d'utiliser dans la production alimentaire. Ils ne le savaient pas mais ils utilisaient la sélection génétique.

Les lois régissant la transmission des caractéristiques génétiques sont restées un mystère jusqu'à la fin du XIXe siècle lorsque le moine Gregor Mendel a commencé à étudier l'hérédité des plantes de jardin (pois). Grâce à des expériences très bien planifiées et à des calculs de probabilités (puisqu'il était un mathématicien expérimenté), il a pu conclure que certaines particules invisibles portaient les caractéristiques héréditaires et que ces caractéristiques se transmettaient de génération en génération. Comme nous le savons, ces lois ont été «redécouvertes» dans les premières décennies du 20e siècle.

Vers les années 50 - plus précisément en 1953 - un changement fondamental a eu lieu dans les sciences biologiques avec la détermination de la structure de l'ADN (acide désoxyribonucléique). Le modèle théorique, développé par James Watson et Francis Crick, a permis aux scientifiques de comprendre comment l'information génétique est stockée dans les cellules, comment cette information est dupliquée et comment elle est transmise de génération en génération.

Un saut technologique révolutionnaire s'est produit dans les années 70 lorsque les informations génétiques ont commencé à être manipulées, c'est-à-dire savoir comment placer un gène (fragment d'ADN contenant l'information pour une certaine protéine) d'une espèce dans une autre ou d'un individu d'une espèce en un autre individu de la même espèce.

Ceci, connu sous le nom de génie génétique ou de technologie ADINI recombinante, nous a conduit à commencer à produire des médicaments humains (comme l'insuline, l'hormone de croissance ou l'érythropoïétine) en quantités et qualités auparavant impossibles à produire.

Pour cela, il a fallu fabriquer les premières bactéries transgéniques, c'est-à-dire placer d'autres gènes à l'intérieur de la cellule de micro-organismes pour produire, par exemple, de l'insuline humaine.

Plus tard, il a été possible d'introduire des gènes avec des caractéristiques spécifiques dans les cellules animales, dans les cellules d'insectes, dans les levures (comme celles utilisées dans les brasseries et les boulangeries), chez les animaux et, principalement, dans les plantes.

La biotechnologie est une nouvelle technologie de l'information, étroitement liée à l'avancement de la science, dans laquelle aujourd'hui il n'y a pratiquement pas de séparation claire entre recherche et application.

Biotechnologie végétale:

Pendant des siècles, les producteurs agricoles ont amélioré leurs récoltes par la sélection et l'hybridation, la pollinisation contrôlée des plantes. La biotechnologie des plantes est une extension de ces techniques, mais avec la différence importante qu'elle permet de transmettre une plus grande variété d'informations génétiques avec plus de précision et de contrôle.

La culture traditionnelle des plantes implique le croisement de centaines de gènes, tandis que la biotechnologie permet le transfert d'un seul ou de quelques-uns des gènes souhaitables. De cette manière, cette technologie permet d'obtenir et de développer des cultivars avec certaines caractéristiques bénéfiques spécifiques et d'éliminer ou de contrôler ceux qui peuvent être indésirables.

Ainsi sont nées les premières plantes transgéniques qui présentent des caractéristiques de résistance aux herbicides, aux insectes et aux maladies; puis ont suivi ceux qui ont la possibilité d'incorporer des gènes pour produire des acides aminés (bases pour la construction de protéines), des vitamines, des acides gras bénéfiques pour notre alimentation, etc., mais aussi ceux qui conduisent à l'amélioration de l'industrie: des cotonniers aux nouvelles caractéristiques de leurs fibres ou celles qui produisent des plastiques biodégradables.

Enfin, la production de médicaments (vaccins, anticorps ou protéines anticoagulantes) a déjà commencé à se développer chez les plantes et les animaux, ce qui a été appelé le pharming moléculaire (quelque chose comme ', agropharmaceutiques moléculaires ") dans ce qui se réfère à la production et aux nutraceutiques (ou" médicaments nutritionnels ") aux produits.

Ce grand changement a déjà commencé et les plantes transgéniques résistantes aux herbicides en sont la première manifestation.

Qu'est-ce qu'une plante transgénique?

Une plante transgénique n'est ni plus ni moins qu'une plante dans laquelle un gène supplémentaire a été introduit (c'est-à-dire une partie d'ADN qui contient les informations nécessaires à la synthèse d'une protéine) d'un autre organisme, soit d'un autre plante, à partir d'une bactérie ou même d'un animal. C'est pourquoi il est appelé transgénique, car un nouveau gène a été ajouté aux plus de 100 000 qu'il possédait déjà naturellement.

Pourquoi un nouveau gène est-il ajouté à une plante?

Généralement pour lui conférer une caractéristique particulière utile pour le producteur, comme par exemple la résistance aux herbicides, aux insectes ravageurs, aux virus ou aux conditions extrêmes. En bref, des récoltes améliorées sont recherchées.

En Argentine, les cultivars transgéniques sont pleinement utilisés; le plus répandu est le soja RR, résistant au glyphosate, bien qu'il existe également d'autres cultivars, comme le maïs, qui résistent aux attaques d'insectes de la famille des lépidoptères.

Comment fabriquez-vous une plante transgénique?

Les premières plantes transgéniques de laboratoire ont été développées dans les années 80. Les scientifiques ont profité des gadgets fabriqués par une bactérie naturelle, qui infecte les plantes, produisant des tumeurs très caractéristiques. Cette bactérie s'appelle Agrobacteríum tumefacíens (At) et, pour survivre, elle se consacre à l'introduction de gènes étrangers dans les plantes qui lui fournissent ensuite des nutriments. Bref, elle fabrique des plantes transgéniques depuis des milliers d'années et de manière naturelle.

Le fonctionnement d'At est le suivant: une tige ou une feuille de plante qui présente une petite plaie superficielle est infectée par la bactérie, qui colonise le tissu, comme dans toute infection. La prochaine étape & # 8209; contrairement à d'autres infections bactériennes & # 8209; À cela, il parvient à introduire dans les cellules végétales du tissu végétal une partie d'ADN, qui contient plusieurs gènes. La portion d'ADN introduite est délimitée par des extrémités bien reconnaissables et (d'une certaine manière non encore déterminée) elle s'intègre avec le reste des gènes des cellules végétales. Ces gènes introduits, appelés génériquement `` gènes tumoraux '', produisent des protéines comme n'importe quel autre gène, mais contrairement aux protéines végétales naturelles, ces protéines sont utilisées pour synthétiser des composés qui fournissent des nutriments aux bactéries et qui, en plus, provoquent la croissance incontrôlée de la plante. tissu qui produit la tumeur caractéristique de l'infection par At.

En démêlant ce mécanisme d'action de la bactérie, les scientifiques ont intuitu les premières procédures pour obtenir des plantes génétiquement modifiées en laboratoire & # 8209 ;. Si les gènes tumoraux de la portion d'ADN qu'At introduit dans la plante sont remplacés et, à leur place, d'autres gènes sont insérés qui produisent des protéines qui peuvent donner à la plante une caractéristique souhaitée, nous obtiendrons une plante transgénique, améliorée pour l'agriculture.

Les premières plantes transgéniques ont été développées avec ces techniques et les gènes qui ont été utilisés pour donner de nouvelles caractéristiques aux plantes modifiées étaient des gènes de bactéries qui, par exemple, fournissent une résistance aux insectes lépidoptères. C'est le cas des gènes appelés cry, possédés par la bactérie Bacillus thuringíensís, qui fabriquent un ensemble de protéines qui détruisent l'épithélium gastrique des insectes qui les consomment. Lorsque ces gènes ont été isolés, ils ont été introduits au moyen d'Agrobacterium tumefaciens dans différents cultivars, permettant ainsi de lutter contre certains ravageurs.


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