Материал: Christian Lévêque, Jean-Claude Mounolou Biodiversité Dynamique biologique et conservation 2008

7.3  

Gestion et diversité des ressources génétiques

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de l’environnement, l’agroalimentaire, les biotechnologies (épuration,
biodégradation, etc.).

On sait que dans le monde bactérien, les transferts de matériel géné-

tique entre individus sont fréquents. Les ressources génétiques micro-
biennes (les unités fonctionnelles de l’hérédité) sont donc de plus en
plus considérées comme des ressources déconnectées des organismes
dans lesquelles elles s’expriment. Ainsi, le matériel génétique est le
plus souvent conservé hors de l’organisme porteur, dans des banques
de plasmides, ou de souches transformées, (E. coli le plus souvent).

En conclusion, les collections de ressources génétiques sont peut-être

loin de leurs objectifs théoriques. Elles sont coûteuses et difficiles à
entretenir. Leur simple maintien est menacé en cas de crise économique.
En dépit de tous ces défauts, elles ont apporté la preuve de leur intérêt
scientifique économique et social. Une véritable lutte est engagée entre
les États, les communautés, les entreprises (nationales et multinationales)
et les individus pour s’assurer la propriété de ces ressources génétiques
actuelles et futures. Les enjeux ont dépassé le niveau de la biologie. Ils
sont si forts que la mise en œuvre de la Convention sur la diversité
biologique passe surtout par des négociations sur les statuts, les droits

Les centres de ressources biologiques (CRB)

Les centres de ressources biologiques (CRB) sont un élément essen-
tiel  sur lequel s’appuient les biotechnologies. Ils sont composés
de prestataires de services et de centres de conservation de cellules
vivantes, de génomes de divers organismes et d’informations sur
l’hérédité et les fonctions des systèmes biologiques. Les CRB détien-
nent des collections d’organismes cultivables (micro-organismes,
cellules végétales, animales et humaines par exemple), des parties
réplicables de ces organismes (par exemple, génomes, plasmides,
virus, ADNc), des organismes viables mais pas encore cultivables,
des cellules et des tissus ainsi que des bases de données contenant
des informations moléculaires, physiologiques et structurelles sur
ces collections, et la bio-informatique qui leur est associée.

Les CRB ont pour fonctions la conservation et la fourniture de
ressources biologiques pour la recherche et le développement scien-
tifique, la conservation pour la protection de la biodiversité, la
conservation de ressources biologiques à des fins de protection de la
propriété intellectuelle et industrielle, l’information du public, etc.

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Les ressources génétiques et les biotechnologies

et les redevances. Les régulations mondiales futures du commerce et de
la propriété intellectuelle porteront sans aucun doute sur les ressources
génétiques.

7.4

LA RÉVOLUTION BIOTECHNOLOGIQUE
ET LES OGM

On désigne sous le terme biotechnologie, toute application technologique
qui utilise des systèmes biologiques, des organismes vivants, ou des
dérivés de ceux-ci, pour réaliser ou modifier des produits ou des procédés
à usage spécifique.

La biotechnologie, comme procédé de modification du vivant, est

une technique ancienne. L’homme a créé des races d’animaux et des
variétés de plantes en recourant à des méthodes de croisement, d’hybri-
dation et de sélection. Les biotechnologies sont également utilisées
depuis longtemps dans les fermentations et l’industrie alimentaire, qu’il
s’agisse des arômes, des colorants ou des additifs. Mais avec le dévelop-
pement des connaissances en biologie moléculaire, on dispose de
nouveaux outils susceptibles d’être utilisés pour modifier le monde
vivant.

7.4.1 La transgénèse

La transgénèse consiste à faire exprimer une partie du patrimoine
génétique d’un organisme (qualifié d’organisme donneur) par un orga-
nisme d’une espèce différente (organisme hôte). Ces nombreuses appli-
cations potentielles de ce genre de technique sont liées par exemple à

Au même titre que le génie civil se rapporte aux techniques mises
en œuvre par les ingénieurs pour construire des routes et des ponts,
le génie génétique regroupe l’ensemble des outils et méthodes
employés pour conférer de nouvelles propriétés aux cellules vivantes
en modifiant leur matériel génétique. Ces modifications s’effectuent
par des combinaisons entre différentes molécules d’ADN, ce qui a
valu au génie génétique l’appellation de «technologies de l’ADN
recombinant». Le génie génétique tire profit des avancées techno-
logiques dans de nombreux domaines scientifiques, de la biologie
cellulaire, de la biochimie, de la génétique, etc. Il constitue un
élément à part entière du secteur des biotechnologies.

7.4  

La révolution biotechnologique et les OGM

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l’introduction de caractères nouveaux dans un organisme qui n’aurait
pu les acquérir autrement. Ainsi, en principe une plante peut intégrer
un gène de poisson, de bactérie ou d’être humain. Mais la transgénèse
ne génère pas d’hybrides contre nature qui ne seraient pas viables. Les
échanges sont limités à quelques éléments génétiques qui vont entraîner
des modifications de quelques propriétés particulières de l’hôte. L’opéra-
tion en soi n’a rien de très original dans la mesure où la Nature y
procède elle-même par des échanges et des associations génétiques
spontanés: ainsi se sont constitués après hybridation des polyploïdes
végétaux naturels, ainsi se transmettent des caractères de virulence
entre espèces bactériennes, ainsi des virus passent d’un animal à un
autre ou à l’homme.

La notion fondamentale qui sous-tend le développement des travaux

du génie génétique est bien l’unité du vivant. C’est l’universalité du
support de l’information génétique, de l’organisation linéaire du génome

La génomique et la biologie intégrative

L’objet de l’analyse des génomes ou «génomique» est de dresser
l’inventaire des gènes d’un organisme pour étudier leur fonction.
Cette discipline est née à la fin des années 1980. La génomique
structurale décrit l’organisation du génome, réalise son séquen-
çage et dresse l’inventaire des gènes. L’analyse des génomes de
deux organismes végétaux modèles, le riz (50 000 gènes) et l’arabette
des dames (Arabidopsis,  environ 25 000 gènes) est achevée. Le
décryptage de l’information génétique humaine vient d’être réalisé
(environ 25 000 gènes), après celui de la levure de boulangerie
(Saccharomyces cerevisiae, 5 800 gènes) en 1996, d’un ver nématode
(Caenorhabditis elegans, 19 000 gènes) en 1998 et de la mouche
du vinaigre (Drosophila melanogaste, 13 600 gènes) en 2000. La
génomique fonctionnelle étudie les fonctions des gènes, leurs
modes de régulations, leurs interactions. La génomique embrasse
ainsi l’ensemble du génome, la globalité du système biologique.
Dans son sillage se profile une nouvelle période où l’étude globale
du génome devient partie intégrante de la biologie: c’est l’émer-
gence de la biologie intégrative, capable d’appréhender les phéno-
mènes biologiques depuis la molécule jusqu’à l’organisme en
situation réelle dans son environnement.

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Les ressources génétiques et les biotechnologies

et du code génétique qui a permis la transgénèse. Certains gènes,
certaines séquences d’ADN, sont pratiquement identiques pour les
bactéries, les plantes et les animaux, y compris l’homme. D’autres sont
propres à certains taxa, voire à d’autres espèces.

Une fois intégrés dans le génome de l’organisme, les transgènes sont

transmis à la descendance au même titre que tous les autres gènes.
Pour les espèces d’intérêt commercial, telles que les espèces de grande
culture, on peut ainsi introduire des gènes qui autorisent la résistance
aux maladies, aux ravageurs, aux herbicides, ou qui favorisent la produc-
tion de nouvelles protéines. Ce sont ces nouveaux caractères qui déter-
minent l’avantage agronomique ou industriel, ainsi que le risque
éventuel pour la diversité biologique naturelle.

7.4.2 Les applications dans le domaine agricole

En agriculture, la forme de manipulation génétique traditionnelle était la
sélection. Elle a permis de créer de nombreuses races et variétés, ainsi

La bio-informatique

L’ADN est décrit par les lettres A, C, T et G qui représentent les
bases des nucléotides constituant le code génétique. Les informa-
tions génétiques concernant les organismes vivants sont stockées
dans de gigantesques bases de données dont le volume croît de
manière exponentielle avec l’accumulation d’informations prove-
nant du séquençage des génomes. Que faire de cette énorme
masse de données? L’intérêt de la génomique réside en effet dans
l’utilisation qui pourra en être faite. La bio-informatique est une
nouvelle discipline issue de la biologie et de l’informatique qui a
pour objectif de rechercher dans l’accumulation de données brutes
les informations utiles aux biologistes pour comparer, par exemple,
les similitudes et homologies entre séquences d’ADN provenant
d’organismes variés. Une application réside dans la recherche de
principes actifs pouvant entrer dans la constitution de nouveaux
médicaments. Une autre est d’envisager la mise au point de modèles
qui vont permettre de prédire les fonctions des protéines associées
aux gènes. De manière prospective, les spécialistes imaginent la
modélisation bio-informatique de toutes les réactions biochimiques
qui s’enchaînent jusqu’à l’apparition de la vie. Mais nous en sommes
encore à la phase exploratoire…

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La révolution biotechnologique et les OGM

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que des hybrides entre différentes espèces. De nos jours, ces méthodes
simples mais qui demandent du temps, sont supplantées par les moyens
issus de la biologie moléculaire. On peut extraire un seul gène d’une
cellule animale ou végétale et l’introduire dans un individu de même
espèce ou d’espèce différente pour que celui-ci acquière l’information
souhaitée. Ces produits vivants de la biotechnologie moderne sont
qualifiés d’OGM (organismes génétiquement modifiés) ou d’OVM
(organismes vivants modifiés).

Les transferts de gènes sont réalisables en particulier pour les plantes

cultivées majeures. Il vise à conférer, à certaines variétés, des propriétés
particulièrement intéressantes: résistance à des herbicides ou des
parasites, production de molécules utiles (vitamines, protéines), maturité
contrôlable, etc. En Amérique du Nord et du Sud, en Chine, cela
concerne des productions de masse comme le maïs, le soja, le colza ou
le coton.

Depuis 1983, date de la production du premier tabac résistant à un

antibiotique, le nombre des espèces qui ont fait l’objet d’un transfert
de gènes a fortement augmenté. En Europe, les premiers essais trans-
géniques datent de 1987. C’est en 1994 que le premier fruit génétique-
ment modifié, une tomate à maturation retardée, a été commercialisé
aux États-Unis suivi par des courgettes et des melons rendus résistants
à des virus. Des recherches sont également en cours pour améliorer la
résistance des plantes à la sécheresse ou à la salinité des sols. Il est
possible de produire des plantes transgéniques qui sécrètent une
substance toxique contre les insectes ravageurs, ce qui introduit une
protection permanente et évite l’utilisation d’insecticides. Mais il existe
un risque que ces propriétés se transmettent aux espèces apparentées et
la biotechnologie pose des problèmes à la société.

En Europe, le nombre d’OGM autorisés est très réduit. En France ne

sont autorisés à la culture que du tabac et du maïs tolérants à un herbi-
cide ainsi que des variétés de maïs producteurs d’une protéine insecticide
issue du Bacillus thuringiensis qui les rend résistant à la pyrale. Ces
autorisations sont assorties de mesures de suivi (biovigilance, voir
encadré) de l’utilisation des semences.

7.4.3 Comment prévenir les risques liés aux OGM?

La mise sur le marché des organismes génétiquement modifiés (OGM)
fait l’objet d’âpres débats entre les industriels des biotechnologies
encouragés par les bénéfices potentiels de leurs innovations génétiques,
les agriculteurs dont l’avenir est en jeu, et l’opinion publique qui a été