Petits OGM "verts"

La transgenèse est devenue un outil de base pour tous les laboratoires de recherche en biologie. Elle est employée à l’Institut national de recherche agronomique (Inra) pour s’assurer du rôle de certains gènes (on parle de validation fonctionnelle), établir la traçabilité des OGM dans l’alimentation animale ou humaine, étudier les situations de coexistence de cultures OGM et non OGM ou évaluer des risques possibles pour la santé et l’environnement. Certains essais au champ sont nécessaires pour tester des hypothèses validées en milieu confiné ou pour définir les méthodes de biovigilance ; ils doivent être conduits avec précaution, parcimonie et transparence.

Les objectifs principaux de l’unité « Génétique et horticulture » sont d’étudier les fonctions des gènes qui gouvernent des caractères importants pour les plantes horticoles (résistance aux maladies, qualité des fruits, floraison, forme des arbustes d’ornement) et d’améliorer les moyens de création de nouvelles variétés(1). Parmi les diverses méthodes du génie génétique, nous utilisons la transgenèse pour mieux maîtriser la floraison des rosiers et lutter contre des maladies d’arbres fruitiers.

Recette d’OGM

La première étape de fabrication d’une plante transgénique est l’identification d’un gène d’intérêt dans un organisme donneur, qui peut appartenir à l’espèce végétale étudiée ou à une espèce tout autre (insecte, bactérie...). La méthode la plus employée pour transférer un gène à une plante utilise la bactérie Agrobacterium tumefaciens, qui possède une aptitude naturelle à transférer une partie de ses plasmides (ADN circulaires) dans le génome de la plante qu’elle infecte. On remplace dans cette bactérie les gènes responsables de la maladie qu’elle provoque habituellement par ceux dont on veut doter le végétal ciblé, puis on met en contact des tissus végétaux avec la bactérie porteuse du gène d’intérêt.

Comme la bactérie ne transmet pas son ADN à toutes les cellules, il faut pouvoir identifier et isoler celles qui ont été modifiées. À cette fin, une technique efficace consiste à associer au gène d’intérêt un gène (dit marqueur) de résistance à un antibiotique phytotoxique : seules les cellules dotées de ce gène pourront survivre et se développer dans un milieu contenant l’antibiotique. L’efficacité de la méthode est toutefois limitée par la difficulté à obtenir une plante adulte à partir d’une ou de quelques cellules transformées. Quant au recours aux gènes de résistance à des antibiotiques, il ne pose pas de problème en milieu confiné mais on cherche néanmoins à le remplacer par d’autres stratégies.

Des végétaux intragéniques contrôlés

Les travaux portant sur le rosier ont permis de repérer des gènes impliqués dans la remontée de floraison, capacité de certaines variétés à fleurir de manière récurrente sur une longue période. Il est apparu que l’inactivation d’un gène particulier confère cette propriété. Afin de prouver le rôle de ce gène « candidat », il faut mener des expériences de validation fonctionnelle par transgenèse, soit en faisant s’exprimer le gène dans une variété remontante pour rendre celle-ci non remontante, soit en désactivant le gène dans une variété non remontante pour obtenir un rosier remontant. De tels tests sont en cours.

Certains pommiers sauvages sont très résistants au feu bactérien, la plus grave maladie bactérienne du pommier et du poirier. Grâce à la validation fonctionnelle, des chercheurs sont en train d’isoler les gènes responsables de cette résistance. Ils cherchent aussi à contrôler le déclenchement et l’ampleur de l’expression des gènes candidats en leur associant des fragments d’ADN ad hoc (des « promoteurs ») afin que la plante ne produise des substances toxiques en abondance contre la bactérie qu’au moment et aux endroits de l’infection. Enfin, pour ce qui concerne les gènes de résistance aux antibiotiques, les chercheurs travaillent à des systèmes de sélection alternatifs ou à des méthodes d’élimination par des enzymes d’excision.

Ces végétaux transformés dont tous les gènes proviennent de la même espèce sont dits intragéniques. S’ils ne présentent pas nécessairement moins de risques que des végétaux porteurs de gènes d’espèces différentes, la grande similitude entre ces nouvelles plantes et celles que le sélectionneur crée habituellement par croisement devrait en revanche rendre l’innovation mieux acceptée.

Transgenèse d’une cellule végétale via la bactérie Agrobacterium tumefaciens © RC2C, d’après GenHort