Comment les OGM peuvent contribuer à résoudre le changement climatique

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Mis à jour le: 14 Dec 2020

Peut-on modifier le génome d’un organisme sans sélection artificielle ?

Oui !

Les progrès rapides dans notre compréhension de l’ADN ont permis aux scientifiques de transférer directement des gènes entre différentes espèces, et même de modifier le génome lui-même !

Les organismes ainsi produits sont appelés organismes génétiquement modifiés, ou OGM . Cependant, ce nom est un peu trompeur. Comme nous l’avons appris dans le chapitre précédent, les êtres humains modifient génétiquement les cultures et le bétail depuis des milliers d’années . Nous utiliserons donc un terme plus précis pour décrire la modification directe de l’ADN d’un organisme : l’ingénierie génétique (IG) .

Image of L’ingénierie génétique

L’ingénierie génétique

Les organismes génétiquement modifiés (OGM) ont mauvaise presse, mais ils sont en fait très importants, non seulement pour l’agriculture durable mais aussi pour la production de médicaments et le traitement des maladies génétiques .

Dans ce chapitre, nous allons voir comment les OGM peuvent être utiles dans l’agriculture et examiner les risques qu’ils présentent.

Comment les scientifiques fabriquent-ils les OGM ?

Les premiers OGM ont été produits en transférant des gènes d’un organisme à un autre . Comment cela fonctionne-t-il ?

  1. En identifiant le gène qui contrôle une caractéristique dans un organisme particulier, par exemple la résistance aux maladies
  2. En copiant ce gène
  3. En insérant le gène dans le génome d’un autre organisme
Image of Le transfert d’ADN entre organismes

Le transfert d’ADN entre organismes

En copiant et collant des gènes d’une plante à une autre, les scientifiques ont créé des cultures qui ont un rendement plus élevé, sont plus nutritives, et dans de nombreux cas, sont meilleures pour l’environnement que les cultures conventionnelles .

Voyons quelques exemples :

  • La résistance aux organismes nuisibles et aux maladies réduit la nécessité de recourir aux pesticides
  • Une meilleure résistance à la chaleur, à la sécheresse et aux sols salés améliore les rendements dans les zones où le climat rend le développement des cultures difficile
  • L’insertion de gènes qui participent à la production de nutriments essentiels aux aliments de base peut réduire la malnutrition et améliorer la santé humaine
  • Des gènes qui augmentent les durées de conservation réduisent le gaspillage alimentaire

L’augmentation des rendements améliore non seulement la sécurité alimentaire, mais aussi les revenus des agriculteurs . Il est clair que la modification génétique présente de nombreux avantages. Alors pourquoi tant de personnes s’y opposent-elles encore ?

Quels sont les risques de l’ingénierie génétique ?

Si les OGM présentent de nombreux avantages pour l’environnement, nous devons également tenir compte de leurs risques potentiels. Les cultures et les animaux d’élevage résistants aux insectes et aux maladies pourraient encourager les organismes nuisibles à évoluer et à améliorer leurs défenses, ce qui les rendrait plus difficiles à contrôler .

Si le gène inséré rend l’OGM mieux adapté à son environnement, il pourrait concurrencer les populations sauvages pour la nourriture et l’espace, réduisant ainsi la biodiversité . L’OGM pourrait aussi se reproduire avec des espèces sauvages apparentées, introduisant ainsi le gène transféré dans les populations sauvages .

La production d’OGM ne transmettant pas d’ADN modifié est utile pour empêcher la fuite de gènes . Cependant, cela empêche également les agriculteurs de replanter des semences issues de leurs cultures pour les récolter l’année suivante. Cela les oblige à recourir aux fournisseurs de semences commerciaux, ce qui donne à ces entreprises un grand pouvoir sur l’accès des agriculteurs aux technologies OGM . Nous verrons pourquoi il s’agit d’un problème dans le chapitre : « Problématiques non résolues ».

Image of Les différentes opinions sur les OGM

Les différentes opinions sur les OGM

La plus grande préoccupation du public concernant les OGM est probablement le risque potentiel des aliments génétiquement modifiés pour la santé humaine . Cela est-il justifié ?

Lorsque les gènes sont transférés d’un organisme à un autre à l’aide des techniques d’ingénierie génétique classiques, ils peuvent être insérés n’importe où dans le génome . Cela peut avoir des effets secondaires négatifs, comme la production de toxines et la perturbation accidentelle d’autres gènes . Les gènes transférés peuvent également déclencher des réactions chez les personnes allergiques à l’organisme à partir duquel le gène a été copié .

Par conséquent, bien que les scientifiques soient largement d’accord sur le fait que les aliments génétiquement modifiés sont tout aussi sûrs que les autres , il est important que les OGM soient rigoureusement testés avant d’être vendus .

Un bon nombre de ces préoccupations concerne le transfert de gènes entre différents organismes. Et si nous pouvions introduire les caractéristiques souhaitées en modifiant directement l’ADN ?

Qu’est-ce que l’édition génomique ?

Alors que les méthodes traditionnelles d’ingénierie génétique impliquent le transfert d’ADN d’un organisme à un autre, les récentes découvertes en biologie moléculaire ont permis de modifier directement le génome d’un organisme .

L’outil le plus efficace pour l’édition génomique dont nous disposons aujourd’hui est le système CRISPR-Cas, souvent appelé simplement CRISPR .

CRISPR est un système naturel utilisé par les bactéries pour se défendre contre les virus . Comment cela fonctionne-t-il ?

Le nom CRISPR fait en fait référence à une courte séquence d’ADN. Dans la nature, la séquence CRISPR correspond à l’ADN d’un virus qui a déjà infecté la cellule . Si le virus tente de s’infiltrer à nouveau, ces séquences CRISPR peuvent être utilisées par des protéines associées au CRISPR (Cas) qui agissent comme des chiens renifleurs pour trouver l’ADN correspondant. Lorsque les protéines Cas trouvent le virus, elles font une coupure dans l’ADN du virus et désactivent l’intrus .

Image of CRISPR dans les bactéries

CRISPR dans les bactéries

Comment l’utilise-t-on dans l’édition du génome ?

En utilisant ces principes, les protéines Cas peuvent être entraînées à localiser et à couper n’importe quel gène du génome d’un organisme, à condition de connaître sa séquence d’ADN . Avec l’aide des systèmes de réparation de la cellule (qui réparent les erreurs ou les ruptures d’ADN de la cellule), de nouveaux gènes peuvent être insérés là où l’ADN est coupé.

Image of L’édition génomique CRISPR/Cas

L’édition génomique CRISPR/Cas

Mais CRISPR n’est pas seulement utilisé pour transférer des gènes d’un organisme à un autre. Il peut également servir pour modifier directement le génome.

Si aucun nouveau gène n’est introduit, la cellule réparera quand même l’ADN coupé. Cependant, ces mécanismes de réparation ne sont pas toujours précis et peuvent perturber le gène en ajoutant ou en supprimant une partie de son ADN . Cela peut paraître une mauvaise chose, mais cela peut être vraiment utile si le gène modifié donne à l’organisme un trait génétique, comme la résistance aux maladies .

De plus, en introduisant ces nouvelles versions de gènes dans le génome des plantes, CRISPR peut augmenter la diversité génétique des espèces . Cela permet aux généticiens traditionnels de travailler avec une plus grande variation génétique .

Image of D’autres usages de CRISPR

D’autres usages de CRISPR

Depuis sa découverte, il y a eu une explosion de la recherche pour développer de nouvelles façons d’utiliser la technologie CRISPR . Par exemple, en modifiant la protéine Cas, les scientifiques sont maintenant capables de modifier avec précision chacune des lettres de la séquence d’un gène !

CRISPR est beaucoup plus précis et moins coûteux que les méthodes traditionnelles d’ingénierie génétique . En fait, CRISPR peut être utilisé pour produire des organismes dont le génome a été modifié et qui n’ont pas d’ADN « étranger » du tout. Cela signifie que les gènes modifiés ne sont techniquement pas différents de ceux produits par les changements aléatoires qui se produisent naturellement dans l’ADN d’un organisme au fil du temps !

Conclusions

Les agriculteurs modifient génétiquement les cultures depuis des milliers d’années : l’ingénierie génétique permet simplement de réaliser ces changements plus rapidement et plus précisément . Les cultures génétiquement modifiées ont le potentiel de rendre l’agriculture plus durable, tout en améliorant le revenu des agriculteurs et le contenu nutritionnel des aliments .

Cependant, de nombreuses personnes sont encore mal à l’aise avec l’idée d’aliments génétiquement modifiés . Cela est largement dû à un manque de communication claire entre les scientifiques et le grand public .

Les progrès dans l’édition génomique ont rendu l’ingénierie génétique plus sûre et plus précise que jamais . Il est maintenant possible de créer génétiquement des produits sans aucun ADN « étranger » . Pour cette raison, beaucoup soutiennent que les « réglementations alimentaires », les règles qui dictent si un produit peut être vendu comme aliment, devraient être basées sur la sécurité de l’aliment lui-même, plutôt que sur le processus par lequel il a été produit . C’est d’ailleurs déjà le cas aux États-Unis et au Canada .

Malgré cela, l’évaluation des risques potentiels pour l’environnement et la santé de tous les nouveaux produits sera toujours essentielle, comme le sont les réglementations visant à garantir que ces outils ne sont utilisés qu’à des fins éthiques .

En éduquant les gens sur les avantages des technologies OGM et en répondant clairement à leurs préoccupations, les aliments génétiquement modifiés pourraient être plus largement acceptés .

Jusqu’à présent, nous avons examiné les problèmes de l’agriculture, et la manière dont l’ingénierie génétique, l’agroécologie, et l’agriculture de précision pourraient être utilisées pour les résoudre. Mais qu’en est-il de l’élevage des animaux ? C’est ce que nous verrons dans le prochain chapitre.

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