Organisme génétiquement modifié - Définition
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Introduction
Un organisme génétiquement modifié (OGM) est un organisme vivant dont le patrimoine génétique a été modifié par l'homme. Suivant les législations, les moyens permettant ces modifications vont de la sélection aux méthodes de génie génétique. Ces dernières méthodes permettent de modifier des organismes par transgénèse, c’est-à-dire l'insertion dans le génome d’un ou de plusieurs nouveaux gènes. Un « organisme transgénique », terme qui désigne les organismes qui contiennent dans leur génome des gènes « étrangers », est donc toujours un organisme génétiquement modifié, l'inverse n'étant pas toujours vrai.
La mise en œuvre de transgénèses permet un transfert de gènes héritables entre espèces évolutivement très séparées (par exemple un gène prélevé sur le ver luisant et transféré chez le taureau). L'aspect novateur de ces nouvelles techniques ainsi que leurs applications potentielles, notamment dans les secteurs médical et agricole, ont engagé une réflexion éthique. Au sein des biotechnologies, les OGM sont un domaine de recherche qui fait depuis les années 1990 l'objet de nombreux investissements en recherche et développement à partir de financements tant publics que privés.
Si certains OGM peuvent présenter des risques, principalement vis-à-vis de la santé (production de molécules non désirées) ou de l'environnement (dissémination non désirée de gènes), certaines organisations scientifiques internationales, et notamment le Conseil international pour la science, affirment que les OGM commercialisés ne sont pas dangereux pour la santé humaine, et que les risques de dissémination sont correctement contrôlés. D'autres, par exemple le Comité de recherche et d'information indépendantes sur le génie génétique (CRIIGEN) pour la France, ou le Independant Science Panel au Royaume-Uni estiment que les études auxquelles les organismes d'accréditation font références sont insuffisantes, et que dans le domaine des cultures en plein champ les précautions prises ne permettent pas d'éviter la pollution génétique de l'environnement. Elles sont relayées en ce sens par les partisans du mouvement anti-OGM.
Inexistantes en 1993, les surfaces cultivées OGM (soja, maïs, coton…) n'ont cessé d'être en expansion et avoisinent en 2007 les 114 millions d'hectares, soit plus de 7% du milliard et demi d'hectares de terres cultivées.
En mai 2010, le journal Science rapporte la réalisation du premier organisme génétiquement modifié dont l'intégralité du génome a été conçu par des scientifiques.
Quels organismes sont des organismes génétiquement modifiés ?
Dans toute l'acception du terme, un « Organisme génétiquement modifié » est un organisme vivant (micro-organisme, végétal ou animal) dont le génome a été modifié artificiellement. Cette acception inclut toutes les voies possibles de modification de l'information génétique, allant de la méthode des croisements aux outils du génie génétique.
D'un point de vue législatif, un grand nombre de pays et d'organisations utilisent une définition plus restrictive en référence à celle précisée lors du Protocole de Carthagène sur la prévention des risques biotechnologiques et qui entend par « Organisme vivant modifié » « tout organisme vivant possédant une combinaison de matériel génétique inédite obtenue par recours à la biotechnologie moderne ». Cependant, cette definition n'est pas reconnue universellement. Certains pays, dont les États-Unis, ne font pas de ce recours à la biotechnologie moderne une notion discriminante. Ainsi, si l’Union européenne, dans la directive 2001/18/CE définit un OGM comme « un organisme, à l'exception des êtres humains, dont le matériel génétique a été modifié d'une manière qui ne s'effectue pas naturellement par multiplication et/ou par recombinaison naturelle » et si l’OCDE définit les OGM comme : « a plant or animal micro-organism or virus, which has been genetically engineered or modified », les États-Unis considèrent qu'un OGM est un organisme ayant subi un « changement dans le matériel génétique [...], que ce soit par l'intermédiaire de la sélection classique, du génie génétique [ou] de la mutagenèse ». Certains pays, comme par exemple le Canada, même s'ils acceptent la définition « restrictive », appliquent aux « OGM » la même règlementation que celle qui a cours pour les produits modifiés par des méthodes classiques.
Les controverses qui s'expriment à l'égard des « OGM » portent essentiellement sur ceux qui relèvent de la définition « restrictive », soit ceux obtenus par génie génétique.
La transgénèse est l'opération de génie génétique la plus couramment utilisée pour l'obtention d'« OGM ». Ainsi, organisme transgénique, est souvent utilisé comme synonyme d' organisme génétiquement modifié. Cependant, si un « organisme transgénique » est toujours un « organisme génétiquement modifié », un « organisme génétiquement modifié » n'est pas toujours un « organisme transgénique ».
L'intervention humaine conduisant à fabriquer des OGM consiste dans la majorité des cas à ajouter une petite portion d'ADN d'un organisme dans l'ADN d'un autre organisme (transgénèse). Les techniques sont :
- techniques de recombinaison de l'ADN impliquant la formation de nouvelles combinaisons de matériel génétique par l'insertion de molécules d'acide nucléique, produites de n'importe quelle façon hors d'un organisme, à l'intérieur de tout virus, plasmide bactérien ou autre système vecteur et leur incorporation dans un organisme hôte à l'intérieur duquel elles n'apparaissent pas de façon naturelle, mais où elles peuvent se multiplier de façon continue ;
- techniques impliquant l'incorporation directe dans un organisme de matériel héréditaire préparé à l'extérieur de l'organisme, y compris la micro-injection, la macro-injection et le microencapsulation ;
- techniques de fusion cellulaire (y compris la fusion de protoplastes) ou d'hybridation dans lesquelles des cellules vivantes présentant de nouvelles combinaisons de matériel génétique héréditaire sont constituées par la fusion de deux cellules ou davantage au moyen de méthodes qui ne sont pas mises en œuvre de façon naturelle.
Selon la définition adoptée par l’Union européenne, les techniques de modifications génétiques à exclure de son champ d'application sont :
- la mutagenèse,
- la fusion cellulaire (y compris la fusion de protoplastes) de cellules végétales d'organismes qui peuvent échanger du matériel génétique par des méthodes de sélection traditionnelles.
- la fécondation in vitro,
- les processus naturels tels que la conjugaison, la transduction, la transformation, ou l'induction polyploïde. (sauf emploi d'acide nucléique recombinant ou d'OGM déjà obtenu)
| Pays | |
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(Glossaire de l'INRA) | « OGM (Organisme génétiquement modifié) Organisme dont le génome a été modifié par génie génétique. Les cellules reproductrices de l'organisme possèdent la modification qui est donc transmissible à la descendance. » |
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Site interministériel sur les OGM | « Un organisme génétiquement modifié (OGM) est un organisme (animal, végétal, bactérie) dont on a modifié le matériel génétique (ensemble de gènes) par une technique nouvelle dite de "génie génétique" pour lui conférer une caractéristique nouvelle. » |
| L'OCDE glossaire de l'OCDE | « Plant or animal micro-organism or virus, which has been genetically engineered or modified » |
FDA Administration chargée de contrôler les aliments et les médicaments | Pour cette administration centrale américaine le terme OGM n'est pas utilisé mais ils utilisent le terme genetically engineered, selon la FDA et l'USDA: « Qu'est-ce qu'un aliment issu du génie génétique? |
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Département de l'Agriculture USDA | « Modification génétique: production d'amélioration héréditaire chez des plantes ou des animaux dans un but spécifique aussi bien par les techniques du génie génétique que par les méthodes plus traditionnelles d'amélioration. Certains autres pays que les États-Unis utilisent ce terme uniquement pour ce qui est obtenu par génie génétique. OGM: organisme produit par des modifications génétiques. » |
Agence canadienne d’inspection des aliments | « Modification génétique (MG) : Tout changement dans le matériel génétique d'un organisme, que ce soit par l'intermédiaire de la sélection classique, du génie génétique, de la mutagenèse, etc. Un OGM est un organisme génétiquement modifié. Pour certains, cependant, l'utilisation du terme OGM est plus restreinte et ne concerne que les organismes modifiés au moyen de techniques de génie génétique. Sélection classique : Méthode utilisée pour sélectionner certains caractères chez les descendants de plantes ou d'animaux (aussi appelée reproduction sélective). Le recours au croisement sélectif permet de produire différentes variétés de plantes et races d'animaux. Génie génétique (GG) : Méthode par laquelle le matériel génétique d'un organisme est changé d'une manière qui ne se produit pas naturellement par multiplication et/ou recombinaison naturelle. Par exemple, une méthode utilisée pour transférer (ou enlever) directement un gène d'un organisme à un autre (aussi appelée technique de l'ADN recombinant [ADNr]). |
Directive 2001/18/CE du Parlement européen et du Conseil du 12 mars 2001 | « "Organisme génétiquement modifié (OGM)" : un organisme, à l'exception des êtres humains, dont le matériel génétique a été modifié d'une manière qui ne s'effectue pas naturellement par multiplication et/ou par recombinaison naturelle. Les techniques de modification génétique [...] sont, entre autres :
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Loi sur le génie génétique, LGG | « Par organisme génétiquement modifié, on entend tout organisme dont le matériel génétique a subi une modification qui ne se produit pas naturellement, ni par multiplication ni par recombinaison naturelle » |
| Définition et article (en cache) d'Encarta version française | « Organismes vivants (bactéries, plantes ou animaux) dont le matériel génétique (génome) a été artificiellement modifié, le plus souvent pour contenir un nouveau gène. Les OGM peuvent donc être aussi bien des virus, des unicellulaires (bactéries et protistes), que des plantes ou des animaux ; ils comportent obligatoirement des séquences d’ADN issues de manipulations in vitro, ce qui exclut donc toutes les modifications dues à des mutations ou des recombinaisons génétiques naturelles. Les techniques utilisées pour modifier le matériel génétique des organismes vivants sont réunies sous le nom de transgénèse : le nouveau gène est qualifié de transgène, et les OGM portent également le nom d’organismes transgéniques. » |
| Encarta anglophone | GMO: « organisme modifié génétiquement » (pas de définition NDLR) |
OMS | « Qu’appelle-t-on organisme génétiquement modifié et aliment transgénique ? Les organismes génétiquement modifiés (OGM) sont des organismes dont le patrimoine génétique (l’ADN) a été transformé d’une manière qui ne survient pas spontanément dans la nature. Cette technologie moderne a plusieurs appellations courantes « biotechnologie moderne », « technologie génique », parfois aussi « technique de l’ADN recombinant » ou « génie génétique ». Elle permet de sélectionner des gènes à transférer d’un organisme à l’autre, même si ces organismes appartiennent à des espèces non apparentées. » |
ONU | Un OGM peut être défini « comme un organisme, à l'exception des humains, dans lequel le matériel génétique a été altéré d'une manière qui ne se produit pas naturellement par croisement ou recombinaison naturel. » |
| Royaume-Uni Natural Environment Research Council | « Un organisme génétiquement modifié est un organisme dont on a altéré l'ADN dans un but précis. Ils peuvent être des virus, des bactéries, des plantes ou des animaux. Habituellement une petite section d'ADN d'un organisme est introduite dans un l'ADN d'un autre organisme avec lequel il ne se croise pas normalement. » |
| Royaume-Uni Department for Environment, Food and Rural Affairs, Gouvernement du Royaume-Uni | Un OGM est défini dans la législation « comme un organisme, à l'exception des humains, dans lequel le matériel génétique a été altéré d'une manière qui ne se produit pas naturellement par croisement ou recombinaison naturel. » |
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Cité des sciences | « Organisme auquel on a transféré un ou plusieurs gènes appartenant à une autre espèce, transmissible(s) à ses descendants. Un OGM est un animal, une plante ou un micro-organisme possédant dans son génome un ou plusieurs gènes étrangers issus d’une autre espèce, appelés " transgènes " ou gènes d’intérêt. Les OGM sont obtenus par les techniques de transgenèse. Le but est de faire fabriquer par l’OGM une protéine (codée par le transgène) utile pour la recherche, la médecine (production de médicaments), l’agriculture… » |
| [2] | « Un Organisme Génétiquement Modifié (OGM) est un organisme vivant (micro-organisme, plante, animal) dont on a modifié le patrimoine génétique afin de le doter de propriétés que la nature ne lui a pas attribuées. » |
| Publication du semencier Limagrain :[3] | « Un “OGM” : C’est un organisme (plante, animal ou micro-organisme) dont le génome a été volontairement modifié par l’Homme, grâce à une technique :la transgenèse, associant culture in vitro et génie génétique. » |
| ISAAA Publication pédagogique destinée aux journalistes, page 25 | « Un organisme génétiquement modifié (OGM) est un organisme dans lequel un ou deux (rarement plus) gènes d’un organisme dont l’apparentement est proche ou distant ont été introduits afin de lui conférer une nouvelle caractéristique. Dans le cas de plantes, une plante génétiquement modifiée contient un ou plusieurs gènes qui ont été insérés grâce à la biotechnologie au lieu d’être acquis via la pollinisation et une amélioration sélective des plantes. La séquence du gène inséré (c.-à-d. le transgène) peut provenir de la même espèce ou d’une espèce complètement différente. » |
Les différents OGM
En théorie chaque organisme vivant peut être modifié par génie génétique, encore faut-il que les outils soient disponibles pour chaque espèce, ou que cela ait un intérêt scientifique ou commercial. L'immense majorité des OGM sont crées dans un but purement scientifique. La modification du génome d'un organisme est aujourd'hui l'un des outils les plus utilisés pour comprendre le fonctionnement d'un organisme.
De nombreux micro-organismes (bactéries, algues, levures) sont relativement faciles à modifier et à cultiver, et sont un moyen relativement économique pour produire des protéines particulières à visée médicale: insuline, hormone de croissance, etc. Des essais sont également menés dans le même but à partir de mammifères, en visant la production de la protéine recherchée dans le lait, facile à recueillir et traiter.Les protéines ainsi obtenues, dites recombinantes ne sont pas elles-mêmes des OGM.
Les principales plantes cultivées (soja, maïs, coton, tabac…) ont des versions génétiquement modifiées, avec de nouvelles propriétés agricoles : résistance aux insectes, résistance à un herbicide, enrichissement en composants nutritifs. Cependant, dans le contexte agro-alimentaire, ces affirmations suscitent des controverses .
Les principales plantes OGM cultivées en 2006 sont le soja, qui sert à l’alimentation du bétail, et le maïs.
Les animaux transgéniques sont plus difficiles à obtenir, et les variétés ainsi obtenues ne sont pas encore commercialisées à des fins de consommation.
Si une lignée d’hommes était issue de modifications génétiques, elle ferait partie des OGM.
Comparaison avec les autres échanges de gènes
Échanges de gènes sans intervention humaine
La dénomination d'organisme génétiquement modifié fait référence à une modification artificielle du patrimoine génétique d'un organisme. Mais des mutations spontanées ainsi que des systèmes de transfert naturel d'ADN appelé transfert horizontal de gènes existent qui conduisent à l'apparition d'organismes dont le matériel génétique est inédit. Ainsi, par exemple, le tabac (Nicotiana tabacum) et le blé résultent de l'addition spontanée de génomes ancestraux.Découvert à la fin des années 1950, le transfert horizontal de gènes a depuis été reconnu comme un processus majeur de l'évolution des bactéries, mais aussi des eucaryotes. L'apparition de nouveaux gènes dans une espèce est un élément important du processus d'évolution des espèces.
Les principaux dispositifs d'échanges naturels de gènes, dont certains sont exploités par les techniques du génie génétique, sont les suivants :
- Les rétrovirus sont des virus capables de faire intégrer leur information génétique dans le génome de leur hôte. Grâce à des séquences présentes de part et d’autre de l’ADN viral, qui sont reconnues par le génome hôte, ce dernier accepte sa césure et l’intégration de l'ADN viral. Les conséquences pour l'hôte sont rarement positives, elles consistent surtout en maladies, cancers, gale, et même rapidement la mort.
- Le plasmide, qui est une petite molécule circulaire d’ADN, est mobile et peut passer d’une cellule à une autre. Certains plasmides peuvent alors s’intégrer au génome de la cellule hôte. Cette forme de transfert d'ADN est observée pour les bactéries, notamment pour des gènes de résistance aux antibiotiques. L’intégration de plasmide bactérien au génome d'un domaine différent (eucaryotes ou archaea) est limité à des bactéries spécifiques, et pour des couples d'espèces déterminés. Ainsi, Agrobacterium tumefaciens est une bactérie dont un fragment de son plasmide (l'ADN T) est capable d’entrer dans une cellule végétale et de s’intégrer à son génome.
- Dans le cadre de l'endosymbiose, un ensemble de processus évolutifs ont conduit à la formation d'organites (mitochondries et chloroplastes) dans les cellules eucaryotes, à la suite de l'intégration d' alpha-protéobactéries et de cyanobactéries. La majorité du génome des endosymbiotes a été transféré dans le noyau de l'hôte.
On citera également d'autres types d'évènements qui ne participent pas aux échanges de matériel génétiques, mais qui restent importants dans le contexte.
- La reproduction entre individus interféconds permet la diffusion de matériel génétique. Le produit peut être un hybride présentant des caractéristiques génétiques propres. En outre, la reproduction peut être l'occasion pour des virus et autres organismes facteurs d'échange de gènes de passer d'un partenaire à l'autre.
- Les mutations, ne sont pas en elles-mêmes une voie d'échange, mais elles peuvent produire le nouveau matériel génétique qui sera diffusé ensuite par échange, participant ainsi à l'évolution des espèces. Beaucoup de mutations sont neutres, certaines sont favorables, mais d'autres sont associées à des maladies génétiques ou des cancers.
Échanges de gènes réalisés par l’Homme avant les OGM
L’Homme réalise des échanges de gènes sur les plantes et les animaux depuis l’invention de l’agriculture, via la sélection puis hybridation.
Sélection
Les plantes que l’Homme cultive aujourd’hui ainsi que les animaux dont l’Homme pratique l’élevage, n’existaient pas il y a 10 000 ans. Ils sont le fruit d'un processus de domestication initié aux débuts de l’agriculture, vers l’an -8000. Consciemment ou non, l'homme a sélectionné – en choisissant de manger et de cultiver les plantes aux meilleurs rendements (graines les plus grosses, pépins plus petits, goût moins amer…) – certains individus au sein des populations de plantes. En effet, des mutations génétiques spontanées ont lieu en permanence et engendrent des êtres vivants particuliers. Ainsi, le maïs cultivé est issu de l'introgression de 5 mutations dans le téosinte (maïs sauvage), qui a transformé la morphologie de la plante en particulier au niveau de la ramification de la plante et de l'attache des grains de maïs au rafle.
Hybridation
L’hybridation est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement interspécifique), espèces (croisement interspécifique) ou genres (croisement intergénérique) différents. L'hybride présente un mélange des caractéristiques génétiques des deux parents. L’hybridation peut être provoquée par l'homme, mais elle peut aussi se produire naturellement. Elle est utilisée, par exemple, pour créer de nouvelles variétés de pommes, en croisant deux variétés existantes ayant des caractéristiques intéressantes.
Sélection et hybridation font que la grande majorité des plantes aujourd'hui cultivées de par le monde sont le résultat d’un nombre considérable de mutations génétiques successives les ayant rendu non seulement plus productives mais aussi mieux adaptées à différents usages, à différentes conditions d'exploitations et à leur terroir.
