LES PLANTES TRANSGENIQUES

* Le génie génétique désigne un ensemble de pratiques, de procédés permettant de faire réaliser, par un être vivant, le tout ou une partie du programme génétique d'un autre être vivant. Autrement dit, le génie génétique désigne l'ensemble des procédés au moyen desquels il est possible de modifier le patrimoine génétique d'un autre être vivant.

*Le terme biotechnologie recouvre un ensemble de techniques qui utilisent des micro-organismes, des cellules animales, végétales ou leurs constituants pour produire des substances utiles à l'homme. Les domaines principaux d'application de la biotechnologie dans le monde végétal sont nombreux : les cultures IN VITRO, l'établissement de la carte génétique d'une espèce, et la création de plantes génétiquement modifiées.

MATERIEL ET METHODES

Pour ce rapport, nous sommes allées nous documenter à la bibliothèque de la Cité, ainsi qu'à celle du collège. Sur ces bases, nous avons ensuite cherché sur Internet pour plus d'information, en vue de répondre aux questions que notre thème nous a posées.

RESULTATS

Les resultats se trouvent dans les pages suivantes. (du document papier, donc absent sur la version WEB)

ANALYSES ET CONCLUSION

Les biotechnologies ouvrent de nouvelles perspectives en matière d'amélioration des plantes, autant sur le plan qualitatif que quantitatif, et contribuent à divers domaines (voir introduction).

Il faut savoir que le génie génétique permet d'introduire dans une cellule un gène qu'elle ne possède pas à l'origine. Le fonctionnement de ce gène se traduit habituellement par son expression, c'est-à-dire par la synthèse de la protéine qu'il code. Mais le génie génétique ne sert pas qu'à l'ajout, il permet également la suppression ou la modification d'un gène déjà présent dans le génome de la cellule hôte.

Donc, une plante transgénique est une plante dont le génome a été modifié par l'introduction d'un gène qui peut provenir d'une autre plante, d'une bactérie ou bien de tout autre organisme. Ce gène peut coder une nouvelle protéine, par exemple, une substance toxique pour les insectes ravageurs, une enzyme qui intervient dans la maturation des fruits, etc.(voir doc1, comment fait-on une plante transgénique ?)

Pour obtenir cette plante transgénique, il faut passer par plusieurs étapes :

1. Il faut d'abord repérer un caractère intéressant dans un autre organisme vivant (ex. plante, champignon, bactérie). Ensuite, on doit identifier la protéine responsable de ce caractère.

2. L'étape suivante est l'identification et l'isolement du gène codant cette protéine.

3. Après, on réalise une " construction génique " qui contient le gène d'intérêt et des séquences d'ADN ( promoteur, terminateurs) indispensables à son fonctionnement dans le génome d'une cellule végétale. Ces séquences sont donc impliquées dans la régulation de l'expression du gène. Elles permettent de cibler le lieu d'expression du gène de la plante (graines, racines, feuilles etc.), voire de faire en sorte qu'il ne s'exprime qu'au moment nécessaire, lors de l'attaque d'un insecte ou de l'infection par un virus. Cette construction génique est ensuite incérée dans un plasmide bactérien (mini-boucle d'ADN) pour être multipliée.

4. Il y a deux méthodes principales d'introduction de la construction génique dans le génome de la cellule végétale :

-Le transfert biologique : au moyen d'un vecteur, la bactérie du sol Agrobacterium tumefaciens, qui transfère naturellement une partie de son ADN (auquel on a donc ajouté la construction génique à intégrer) dans les plantes.

-Le transfert mécanique : les constructions géniques, portées par des microbilles de tungstène, sont projetées dans la cellule végétale.

5. On fait une sélection des cellules exprimant le gène ajouté.

6. Finalement, la plante fait une régénération entière à partir de ces cellules. Ces plantes sont testées en serre, puis en champ afin de vérifier la conformité de leur développement, la stabilité de l'expression du gène ajouté et sa transmission à la descendance. (voir doc1, comment fait-on une plante transgénique ?)

Les industriels des semences ont été conduits à créer des lignées résistant à la pyrale (ou maïs Bt) par une approche génétique pour remplacer le traitement chimique. Le génie génétique a permis de créer des maïs Bt c'est à dire résistant à la pyrale par introduction dans le génome du maïs d'un gène codant une protéine insecticide, efficace contre le ravageur, mais sans incidence sur la faune utile. La toxine se fixe spécifiquement à un récepteur de la membrane du tube digestif des insectes et provoque des perforations qui entraînent rapidement la

mort de l'insecte. Plusieurs sortes de toxines existent chez la bactérie Bacillus thuringiensis (Bt ). (Campbell, chapitre 18)

Les premiers hybrides de maïs transgéniques résistant à la pyrale seraient assurés d'une meilleure protection vis-à-vis du parasite que par la pulvérisation d'insecticide, tout en préservant l'environnement. Cette protection serait également efficace dans les zones où la pyrale est simplement présente, sans que son seuil de nuisance soit atteint. (cf. doc14, les OGM en agriculture)

Les maïs transgéniques Bt constituent de précieux outils pour la recherche fondamentale tout en permettant de résoudre des problèmes de lutte biologique.

Maïs et recherche fondamentale :

Il est tout à fait intéressant qu'une plante comme le maïs serve de test sociologique et scientifique pour les OGM. En effet il a été baptisé par Linné Zea mays, ce qui signifie littéralement "vivre" en grec, allusion à son caractère extrêmement productif (livre blanc).

Maïs transgénique et expertise scientifique :

Les OGM représentent une formidable avancée scientifique. Cependant, leur utilisation industrielle exige l'application du principe de précaution. La science évolue en permanence, la mise au point de lignées requiert des années de travail, et les maïs Bt n'ont donc pas été examinés avec toutes les données possibles d'aujourd'hui. (cf. doc2, comment fait-on une plante transgénique ?)

Le maïs est la deuxième plante transgénique la plus cultivée au monde. (cf. doc1, les OGM en agriculture) Le caractère génétique qu'on lui introduit le plus fréquemment est la tolérance aux herbicides (54%), suivie de la résistance aux insectes (31%). (cf. doc2, les OGM en agriculture)

La tolérance aux herbicides :

" Rendre une plante de culture " tolérante " à ces herbicides permet de les répandre sur les cultures pour agir sur les plantes sauvages indésirables, tout en étant assuré que celle cultivée sera protégée contre l'action de l'herbicide, par l'introduction d'un " gène de tolérance " dans son génome, dont l'expression empêche la matière active de détruire la plante. " (cf. doc5, les OGM en agriculture)

Normalement, lorsque l'on utilise des herbicides contre des plantes indésirables, on risque aussi d'attaquer, voire de tuer la plante cultivée. Avec l'assurance de cette résistance, on ne court plus ce risque.

L'emploi de plantes tolérantes à certains herbicides privilégie l'utilisation de produits particulièrement respectueux envers l'environnement. Ceux-ci éliminent toutes les plantes étrangères à la culture.

Donc, l'agriculteur fait par-là une économie d'herbicide, ce qui contribue à la protection de l'environnement et de son porte-monnaie.

Malheureusement, le gène de résistance inclut dans notre plante peut se propager par dissémination du pollen. Ainsi, il pourrait très bien se transmettre à la mauvaise herbe, ce qui annihilerait l'efficacité de l'herbicide. (cf. doc. 4-5-6-9-10-12-13, les OGM en agriculture)

La résistance aux insectes :

Des recherches se font aussi sur les populations d'insectes résistants aux plantes transgéniques. Elles concernent surtout le maïs dans lequel on a introduit un gène codant une protéine spécifiquement toxique pour un insecte particulièrement ravageur : la pyrale. Ce gène provient d'une bactérie : Bacillus thuringiensis ; Cette bactérie est déjà couramment utilisée comme biopesticide pour protéger les cultures ou bien les forêts de toutes sortes d'insectes ravageurs.

Cependant, on a décelé des cas de résistance à ce biopesticide dans quelques pays (Hawaï, Japon, Malaisie ) où son emploi était abusif. (cf.doc8, les OGM en agriculture)

D'ailleurs, des problèmes semblables peuvent aussi se poser avec les plantes transgéniques. A l'heure actuelle, aucun cas de résistance à la toxine n'a pu être mis en évidence chez la pyrale, en condition expérimentale.

A cause de ses modifications, on pourrait imaginer que les insectes se mutent afin de devenir résistants et de perpétuer la race. Ils deviendraient ainsi plus tenaces, ce qui amoindrirait l'efficacité " anti-insectes " de ses plantes.

On cultive, pour cela des zones refuges afin d'offrir aux insectes chassés de leurs territoires habituels des plantes hôtes pour préserver l'espèce et l'empêcher de muter. (cf. doc4-5-7-8-11-13, les OGM en agriculture, et Campbell)

Les possibilités de croisements par la pollinisation :

Même si la fabrication de la plante transgénique à l'air très élaborée, elle comporte une faille d'ordre naturelle :

Les plantes en général se reproduisent par dissémination de leur pollen. Il est donc tout à fait logique de penser que les gènes introduits par transgénèse pourraient aussi être dispersés par le pollen de la plante transgénique dans les variétés classiques de la même espèce ou dans les espèces sauvages apparentées. Un tel risque se pose différemment selon les espèces et doit être étudié au cas par cas.

Pour ce qui est du maïs (et du soja), le problème ne se pose pas ou du moins en Europe, où l'on ne trouve aucune espèce sauvage avec laquelle ces deux plantes sont susceptibles de se croiser.

Par contre, le risque est à considérer pour d'autres espèces comme la betterave ou le colza.

Les chercheurs sont en train d'étudier les risques de ces croisements dans des champs d'expérimentation et dans des conditions de pollinisation naturelles.

Etant donné que les plantes modifiées génétiquement le sont en vue d'une résistance aux herbicides. Le fait qu'une plante modifiée " s'accouple " avec une " normale " pourrait impliquer que la descendance serait, elle aussi modifiée. Ce qui impliquerait une perte d'efficacité des herbicides sur la descendance. (cf. doc9 et 10, les OGM en agriculture)

La résistance aux maladies

De même que la plante est maintenant capable de tolérer les herbicides, elle est aussi conçue pour résister aux maladies (virus et champignon).

Avant le génie génétique, on n'avait aucun moyen de lutter contre les virus et autres champignons.

La plante peut maintenant se défendre toute seule sans l'aide de l'homme. (cf. doc13, les OGM en agriculture)

La résistance aux climats :

On est capable de " fabriquer " des plantes qui résistent à toutes sortes de climats, mais surtout aux plus extrêmes. (cf. doc5, les OGM en agriculture)

Ceci permettrait aux nombreux pays en voie de développement, qui ont la plupart du temps un climat défavorable au bon fonctionnement de l'agriculture, de se nourrir et d'éviter les famines.

Comme on l'a vu, ces progrès agraires sont de véritables solutions pour les problèmes futurs, et surtout pour ce qu'il en est de la démographie et de l'économie.

Sur un plan mondial, les plantes transgéniques ont une importance vitale. Chaque année, la population mondiale augmente de 80 millions de personnes. On estime qu'en 2050 la population mondiale aura doublée. (cf. doc1, l'alimentation par rapport à la démographie.) Il faudra produire encore davantage, pour nourrir la population humaine en croissance vertigineuse. La surface des terres cultivables n'étant pas extensible, il faudra augmenter les rendements pour répondre à la demande alimentaire. Plus la population augmente, plus elle s'étend, et donc les surfaces cultivables diminuent. Il devient donc vital d'accroître le rendement des terres. D'après la FAO, la production alimentaire devrait augmenter de plus de 75% au cours des trente prochaines années, grâce au génie génétique. ( cf. doc6, l'alimentation par rapport à la démographie)

Comme on l'a vu en dessus, la solution suprême est la résistance aux climats. La plante peut, par conséquent utiliser nettement moins d'eau. Or, l'approvisionnement en eau " constitue le frein principal au développement de l'agriculture ". (cf. doc5, l'alimentation par rapport à la démographie) Le problème serait donc résolu. En plus d'assurer l'avenir de la population mondiale, elle contribue aussi à son essor économique.

Au niveau de l'alimentaire, l'ingurgitation d'OGM (organisme génétiquement modifié) pourrait entraîner des risques nouveaux pour la santé humaine.

L'ajout d'un gène nouveau dans une plante peut en stimuler ou bien en annuler l'efficacité d'autres. Une stimulation ou une nouvelle production de substances toxiques dans une plante pourrait nous être poison. Ainsi, on court un risque toxicologique. (cf. doc6, les OGM sur notre alimentation)

Les allergies :

Un risque allergène peut aussi être pris en compte. Il existe déjà des personnes souffrant d'allergies (1 à 2%) à des aliments " normaux ". (cf. doc2, les OGM sur notre alimentation) Pour ce qui est des plantes modifiées, leurs gènes étrangers et leurs produits d'expression sont présents dans toutes les cellules de maïs manipulé. Lors de la consommation de cette plante, le corps humain entre en contact pour la première fois avec ces protéines. Ceci peut être un problème, en particulier pour les personnes susceptibles de réactions, chez lesquelles toute nouvelle protéine représente un risque potentiel d'allergie.

De plus, il faudrait éviter " de transférer un gène provenant d'une espèce connue pour ces propriétés allergiques " (cf. doc1, les OGM sur notre alimentation)

Mais toute plante transgénique prévue pour la consommation est préalablement testée par la Commission du Génie Biomoléculaire. Sans ces tests, aucune plante ne devrait être mise sur le marché. (cf. doc3, les OGM sur notre alimentation)

La résistance aux antibiotiques :

Un autre problème humain est la résistance aux antibiotiques. On ne peut exclure le transfert du gène de résistance aux antibiotiques du maïs-Bt à d'autres bactéries. Dans l'intestin des animaux ou de l'homme, ces bactéries peuvent entrer en contact avec d'autres qui seraient pathogènes et dans ce cas leur transmettre éventuellement le gène de résistance aux antibiotiques. Ces pathogènes deviendraient alors inattaquables par les antibiotiques et les maladies, aujourd'hui faciles à soigner, seraient difficiles à combattre. (cf. doc5, les OGM sur notre alimentation)

L'ampicilline qui est un antibiotique pourrait perdre son efficacité à cause du maïs transgénique. De plus, on peut encore craindre que le gène de résistance de la plante manipulée puisse entraîner une résistance croisée à d'autres antibiotiques ( du groupe de la pénicilline, par exemple). (source : docteur Thierry Kobel).

Finalement, pour résumer le tout, le génie génétique comporte plusieurs enjeux. Nous allons aussi compléter les informations au niveau de l'éthique et de l'étiquetage.

Les enjeux scientifiques et technologiques :

La transgénèse, l'expression des gènes transplantés, les différentes techniques de production de ces gènes, le criblage et la production des plantes transgéniques ont été présentés ci-dessus. Les techniques mises au point pour le cas particulier du maïs transgénique de NOVARTIS (société pharmaceutique suisse) ont été décrites. Il faut souligner que la mise au point d'un tel produit est longue : plusieurs années se sont écoulées entre l'isolement du gène (1985) et la première autorisation de commercialisation (USA 1994)au cours desquelles toute la technique a dû être inventée. (cf. doc2, comment fait-on une plante transgénique) Ce maïs transgénique comporte trois caractéristiques essentielles :

_sa résistance à la pyrale, insecte qui détruit environ 5-6% des récoltes (parfois jusqu'à 30%) grâce au gène ;

_sa résistance à l'herbicide ;

_la présence (due au procédé de fabrication actuel) d'un antibiotique dans la plante ( l'ampicilline).

Les enjeux économiques :

La production de maïs transgénique résulte de la nécessité pour l'industrie de mettre au point des moyens d'augmenter les rendements agricoles en raison de la diminution constante de la surface de terre par habitant sur notre planète. Certes, la lutte contre la pyrale peut se faire par des moyens biologiques, agricoles (enfouissement de la paille de maïs), chimiques (pesticides). Les risques qu'ils peuvent aussi comporter pour l'environnement vont être soulignés.

La production mondiale de maïs oscille actuellement entre 500 et 600 millions de tonnes (cf.doc.5 : " Comment fait-on une plante transgénique ? "). Les principaux pays producteurs sont les Etats-Unis avec 64% (cf. doc. 3 : " OGM en agriculture "), lŒ Europe est loin derrière avec 5à 6%.

Les enjeux pour l'homme et l'environnement :

Les risques directs que crée le maïs transgénique pour l'homme et l'environnement concernent principalement :

• les allergies possibles ;
• les interactions avec d'autres gènes ;
• la résistance aux antibiotiques que peut induire l'ampicilline présente dans le maïs transgénique ;
• l'apparition de plantes résistantes aux herbicides ;
• les problèmes liés au voisinage entre des champs de plantes transgéniques et non transgéniques;
• la mutation de souches d'insectes résistants aux insecticides etc.

Les enjeux pour le consommateur :

On craint pour ce dernier, avec la multiplicité des plantes transgéniques dans l'avenir, la quasi-impossibilité d'en déterminer la présence ou non dans de nombreux produits alimentaires.

On a souligné la nécessité, dans la commercialisation de ces produits transgéniques:

• de rendre obligatoire un étiquetage clair,
• d'obliger les industriels à fournir des méthodes de traçage,
• d'exclure les produits transgéniques des produits labellisés.

(cf. doc1, étiquetage)

Les enjeux de société :

Pour la société, il y a plusieurs problèmes au niveau de l'éthique, dont  la modification de notre rapport au vivant, la crise de confiance dans les instances de décision, la tentative de procéder par interdictions globales et de créer ainsi une entrave aux mécanismes économiques permettant aux grandes entreprises de jouer leur rôle économique dans la concurrence internationale ou, à l'inverse, la centralisation du pouvoir de décision par des grandes firmes agroalimentaires, ce qui priverait l'agriculteur et le consommateur de possibilités de choix.(cf. doc1, éthique)

Un sujet à controverse : chaque partenaire (industriels, experts scientifiques, responsables politiques) devrait avoir une idée claire de ce que doit être son rôle et s'y tenir. Les problèmes et la confusion surgissent dès que ce principe n'est pas respecté. Il faut aussi mettre en place les mécanismes de régulation qui permettraient de prendre des décisions adaptées à chaque cas. Doivent être aussi clairement établies les responsabilités des différents partenaires: les instances politiques, les industriels et les agriculteurs.

" Le génie génétique soulève des questions de sécurité et d'éthique qui ont donné lieu à un débat scientifique et public. Malgré les avantages possibles du génie génétique, on doit prendre en considération les dangers potentiels que représenteraient la création de produits néfastes pour les Humains et l'environnement. " (Biologie, Campbell chapitre 18)

Comme le dit si bien " le Campbell ", ce sujet relève des polémiques qui sont loin d'être terminées.

S'il convient de se garder de toute manipulation hasardeuse, il faut absolument être attentif à tout ce que tout le progrès technologique peut apporter de positif pour ne pas dire de vital.

Quant à nous, nous pensons que c'est la solution de l'avenir. Grâce à ce rapport, nous savons maintenant l'utilité d'une telle découverte. Tout en étant conscientes de ses risques, nous ne voyons pas d'objection à manger des aliments transgéniques.

C'est à se demander comment l'ont pourrait vivre sans une telle découverte.

1.  
2. Rapport d'information 440 (97-98) :Transgéniques pour des choix responsables, de la commission des affaires économiques (Jean Bizet)
3. Les plantes génétiquement modifiées une clef pour l'avenir, Le Livre Blanc, octobre 1997
4. Biologie Campbell, De Boeck Université, 1995, édition du Renouveau Pédagogique Inc.
5. " Il faut réglementer, pas interdire ", L'Hebdo n°7, 12 février 1998 (on peut aussi le trouver à l'adresse suivante : webdo.ch/hebdo/hebdo_1998/hebdo_07/mais_07.html
6. article Isabelle
7. Le maïs Bt : de quoi s'agit-il vraiment ? , Nutritio, le magazine de la nutrition, Nestlé Suisse, n°34, janvier 1998
8. Opinions, Lexpress.presse.fr/levenement/transgenique/question.htm
9. Article tiré du monde, 9 décembre 1997
10. Le maïs transgénique, le Temps, 10 octobre 1998

Nous tenons à remercier le docteur Kobel qui nous a gentiment éclairées sur quelques questions. Nous remercions la société " Tradigrain " qui nous a aimablement prêté ses locaux pour surfer sur Internet.

Nous vous remercions, Monsieur Lombard, car encore une fois nous sortons abasourdies par tant de travail, mais la moralité de l'histoire est :