Biotech : Transgénèse végétale Flashcards
Définition plante transgénique ?
Plante où l’on a introduit artificiellement un nouveau gène = transgène
Que doit-il se passer pour qu’une plante soit qualifié de transgénique ?
Que le transgène soit exprimé et transmis à la descendance
Qu’obtient on en introduisant des nouveau gène dans une organisme ?
Des OGM = organismes génétiquement modifiés
A quoi correspond la lettre qui suit le mot OGM ?
Au lieu de confinement des organismes (ici végétaux)
OGM-S ?
S = serre pour les végétaux
OGM-A ?
A = animaux en animalerie
OGM-L ?
L= laboratoire : µorganismes +++
Que sont les chiffres associés aux lettres après OGM ?
Facteur de risque provoqué par l’induction du nouveau gène
OGM1 =
Risque faible
OGM 4 =
Risque élevé
Quels sont les chiffres les plus associées au OGM-S ?
1 et 2
Qu’est-ce que l’hérédité de Mendel ?
→ Croisement naturel
Que dit l’hérédité de Mendel ?
Il faut faire 4 croisement naturel pour obtenir ce que l’on souhaite car les caractère s’acquièrent progressivement
Comment procéder à la transgénèse (vite fait) ?
- Isolation/introduction du gène d’intérêt
- Transfert du gène dans l’autre type végétal
Avantage de la transgénèse par rapport à l’hérédité naturelle ?
= + rapide
= gène ciblé
Quel est l’idée de la transgénèse ?
Obtenir un OGM
Comment obtient on une nouvelle plante OGM ?
En modifiant génétiquement 1 cellule
Quels sont les intérêt de la transgénèse végétale ?
- Outil de recherche expérimental
- Amélioration des plantes
- Modifier les capacité de production par les végétaux (alimentation ou nourriture)
Caractéristique de la cellule utilisée pour la transgénèse végétale ?
Capacité totipotente → capable de générer une plante entière
Quelles sont les grandes étapes de la transgénèse végétale ?
1) Isolement du gène d’intérêt
→ amplification
→ couplage avec un gène de sélection
→introduction dans la cellules végétale
→ régénération de la plante
→ vérification
Qu’isole-t-on quand on isole le transgène ?
→ Toute sa construction / expression
Comment est amplifié le transgène ?
En l’introduisant dans le végétal par un vecteur : plasmide → multiplication dans un bactérie
Comment se fait la production de l’ADN recombinant ?
En utilisant un vecteur liés au facteur de risques
Quelles sont les partie des transgènes ?
- Séquence de régulation de l’expression du gène
- La séquence codante du gène
- La séquence de sélection
Sur quoi se base la sélection des cellules transgénique ?
Résistance aux :
* Herbicides
* ATB
Pourquoi l’introduction de l’ADN recombinant dans la cellule végétale est une étape compliquée ?
A cause de la parois en plus
La reconstitution des cellules végétales l’unique suite de la transgénèse végétale ?
NON : Il est possible de cultiver les cellules en bioréacteurs
Quels sont les types de transfert de tansgèns réalisables ?
- Indirect
- Direct
En quoi consiste le transfert indirect de transgènes ?
Utilisation d’un intermédiaire qui est un plasmide bactérien
Quel est le nom de la bactérie utilisée (plasmide) pour le transfert indirecte de transgènes ?
Agrobacterium tumefaciens
Quelles sont les méthodes de transfert indirect de transgènes dans les cellules végétales ?
- Plasmide D-Ti
- Transmission naturelle par une infection → plasmide Ti
Action du plasmide Ti ?
Induit des tumeur chez le végétal
Que signifie Ti ?
Tumor Inducing
Caractéristiques physiques des plantes traitées avec le plasmide Ti ?
Apparition de prolifération cellulaire → galles #Tumeur
= Caractéristiques d’un infection par l’agrobactérien
Quelles sont les séquences qui composent le plasmide Ti ?
- Ori Ag Tum
- !Vir
- OCC
- ADN-T
Rôle de l’Ori Ag Tum ?
Origine de réplication spécifique d’Agrobactérium
Rôle de !Vir ?
Fonction de virulence, responsable de :
* l’infection
* Le mécanisme de transfert de l’ADN-T
* Transfert du gène
Rôle de la séquence OCC ?
Fonction de dégradation des opines
Qu’est-ce que l’ADN T dans le plasmide Ti ?
ADN transféré ne s’exprimant que dans la cellule
Rôle de la séquence ADN-T ?
Partie induisant la tumeur
Composition en séquence de l’ADN-T ?
- ONC
- OPS
Rôle de la séquence ONC ?
Gène responsable de l’oncogénicité et de la prolifération cellulaire
Rôle de la séquence OPS ?
Gène codant pour une opine
Que sont les opines ?
Substrats / éléments nutritifs pour la bactérie
En quoi l’infection par le plasmide Ti est un système naturel de transfère de transgène ?
Quand il y a une infection → transfert de gène → prolifération des cellules végétales et sécrétion des opines par les cellules infectées
Que signifie le D de plasmide D-Ti ?
D = désarmé
Différence entre le plasmide Ti et le plasmide D-Ti ?
D-Ti : on retire les région qui ne nous intéresse pas, on les remplace → perte du caractère pathogène
Comment se fait la fabrication du plasmide D-Ti ?
→ Génie génétique
Croise le plasmide désarmé avec un petit plasmide qui va lui insérer la partie d’ADN d’intérêt : transgène
Quelles sont les régions que possède le plasmide désarmé ?
Région VIR et origine de réplication
A quoi correspond le plasmide recombiné (D-Ti) ?
Plasmide désarmé + Petit plasmide
Quels sont les types de technique de transfert direct existant ?
- Biolystique
- Protoplaste
Principe de la biolystique ?
Transfert de gène par le biais d’un canon à particules
→ µbilles en or recouvertes d’ADN recombinant
Rôle de l’accélérateur dans la biolystique ?
Permet le passage de quelques µbilles au niveau intracellulaire des cellules végétales
Quelles sont le particularités des cellules végétales ?
- Parois pectocellulosique
- Gorgée d’eau
- Plusieurs vacuoles
- Présence de chloroplastes
Rôle des parois pectocellulosiques ?
- Rigidité
- Obstacle aux interventions extérieures
Caractéristiques des parois pectocellulosiques ?
- Parois très rigides
- Très strucurées
Qu’engendre la présence d’eau et de vacuoles dans les cellules végétales ?
Turgescence → pression très importante sur la parois
Inconvénients de la biolystique ?
- On ne sais pas où les billes arrivent
- Besoin de “chance”
- 2 chances nécessaire : parois + noyau
Que se passe-t-il quand la µbille atteint le noyau ?
1) libération de l’ADN
2) si “chance” insertion dans le génome + expression
3) Expulsion des µbilles lors de la division cellulaire
→ modifications génétiques
Que permet le bombardement de certaines zone spécifiques de végétaux (biolystique) ?
Effectuer des croisement pour végétaux transgénique
Avantage de la biolystique ?
+ facile que la transgénèse indirecte par bactérie
Qu’est-ce qu’un protoplaste ?
Cellule végétale sans parois
Que permettent les protoplastes ?
Accès plus facile à l’intérieur de la cellule
Etape primordiale avant la suppression de la parois des cellules végétales ?
Diminuer la taille des vacuoles par plasmolyse
Qu’est-ce que la plasmolyse ?
En diminuant la taille de la vacuole on décolle la membrane plasmique de la parois en réduisant la taille de la cellule
Après la réduction de la taille de la cellule comment obtient on un protoblaste ?
Utilisation des pectinases qui détruise les pectines + des cellulase qui détruisent les celluloses
Comment diminuer la taille des vacuoles ?
En évacuant l’eau par diffusion simple : placer la cellule dans un milieu concentré en sucre (mannitol +++)
Quand est ce que le protoplaste est modifié génétiquement ?
Pas immédiatement mais /!\ au bout de quelques jours la cellule retrouve sa parois
Quelles sont les possibilité de travaille avec les protoplastes ?
- Fusion inter espèce
- Electroporation
- Lipotransfection
- Microinjection
Caractéristiques de la fusion inter espèce ?
- Technique la + ancienne
- Avec 2 espèce différentes mais assez voisines
- “Utilisation” des 3 organites contenant de l’ADN : mito, noyau, chloro
Lors de la fusion inter-espèce, quels sont les ADN qui vont être “échangés” ?
Nucléaire + mitochondrial + chloroplasmique
Quelles sont les possibilité de fusion inter-espèce ?
Avec :
* agent chimique
* choc électrique
Quel est l’agent chimique utilisé pour la fusion inter-espèce ?
PEG : polyéthylène glycol → agent déstabilisant de la membrane
En quoi consiste le choc électrique ?
Etablissement d’un courant → allignement des cellules → choc électrique → fusion des membranes
Impact de la fusion des mitochondries ?
Responsable de la stérilité mâle → empêche la formation de pollen
Utilité de la fusion des mitochondries ?
Bcp d’OGM = stérile → évite contamination de l’environnemment
Fusion des chloroplastes ?
Ils ne fusionnement pas entre eux
Rôles des gènes portés par les chloroplastes ?
Résistance au herbicides
Quels sont les résultats possible de la fusion inter-espèce ?
Création de fusion aléatoire
Qu’est-ce que l’électroporation ?
Création de pores au niveau de la MP sous l’effet de choc électriques
Principe de l’électroporation ?
Grâce au pores : ADN recombinant va penetrer dans les protoplaste (Nucléaire)
Principe de la lipotransfection ?
- Utilisation des liposomes pour transférer l’ADN dans les protoplastes
- Fusion des liposome avec MP protoplastes
→ Comme endocytose
Que sont les liposomes ?
Membranes plasmique artificielle qui simule une double couche phospholipidique
Comment se fait la µinjection ?
Sous µscope
Principe de la µinjection ?
Introduction de l’ADN grâce à une µpipette en intracellulaire → injection directe
Qu’arrive-t-il dans la cellule une fois que l’ADN est dedans ?
Intégration au génome
Quels sont les domaines concernés par la transgénèse végétale ?
- Agriculture
- Production :
- de médicaments
- de production alimentaire
- Santé
- Industrie
- Agronomie
Utilisation de la transgénère végétale en agriculture ?
Optimisation de la production
Amélioration grâce à la TV en alimentation ?
- Qualité nutritionnelles
- Maturation des fruits
- Transformation agro-alimentaire
Amélioration grâce à la TV en santé ?
- Pdt sanguins
- vaccins
- protéines humaines
Amélioration grâce à la TV en Industrie ?
- Pâtes à papier
- Huiles industrielles
- Colorant
Amélioration grâce à la TV en agronomie ?
- Résistance aux insectes
- Résistance aux maladies
- Résistance herbicides
Caractéristiques des protéines recombinantes (production) ?
- PRODUCTION : moyenne
- COUT : faible
Quelles sont les plantes les plus utilisé pour la production de molécules d’intérêts ?
- Tabac
- Pomme de terre
- Tomate
Qu’est-ce que le molecular pharming ?
Culture de plante en serre à but de production de médicaments
→plantes à usage pharmaceutiques
