La mutagénèse en pleine mutation ! 3e partie : les techniques nouvelles
Alain Cadic
De nouvelles techniques de mutagénèse, issues des progrès enregistrés dans la connaissance en biologie, en physiologie et en génétique sont en cours de développement. Elles sont diverses et visent à supprimer le caractère aléatoire de la mutagénèse conventionnelle et/ou à remédier aux défauts d'origine de la transgénèse.
Les « transposons » sont responsables de mutations. Ici, action d'un transposon dans une inflorescence de Pelargonium sp. - © A. Cadic
Depuis des centaines de millions d'années, les mutations naturelles ont conduit à la biodiversité passée et présente selon des processus divers. Depuis un siècle, des techniques de mutagénèse utilisant des substances chimiques ou des procédés physiques ont été développés, d'abord à des fins de connaissance puis pour des usages pratiques qui ont fourni des mutants utiles à l'agriculture. Cependant, le résultat des traitements effectués reste aléatoire. Il y a 30 ans la mutagénèse d'insertion ou transgénèse a tenté d'y remédier ; mais la méthode soulève des difficultés d'acceptation en Europe. De nouvelles techniques apparaissent.
L'accélération des connaissances et l'avènement des biotechnologies
Le milieu des années 50 se caractérise par une accélération de l'acquisition des connaissances aidée par les perfectionnements techniques et la sophistication de l'appareillage d'analyse. Au début des années 50, B. McClintock découvre les éléments transposables en étudiant le maïs ; cette découverte ne fera pas immédiatement l'unanimité. Les éléments transposables (transposons), ou 'gènes sauteurs', comme on les a parfois désignés, sont responsables de mutations (Cf. photo de Pelargonium). Leur importance dans la constitution des génomes et leur rôle dans l'évolution sont l'objet de travaux intenses. Ainsi, il vient d'être établi qu'un élément transposable est responsable du caractère de floraison remontante (ou floraison continue) chez le rosier. Le caractère ridé du pois, employé par G. Mendel, est également du à la présence d'un transposon. Y. Chupeau (2013) mentionne aussi l'architecture du maïs, la teneur en carotène des choux-fleurs orange, ou la teneur en anthocyanes des oranges sanguines. Les autres découvertes majeures de cette époque sont celles de la structure de l'ADN (1953), du code génétique (1960), des enzymes de restriction (1965) qui permettent de couper l'ADN en des sites spécifiques, de la mutagénèse dirigée (1978), de la PCR (1992), des ARN interférents (1998) qui peuvent se lier avec un ARN messager pour en bloquer la traduction en protéine, du séquençage du génome d'Arabidopsis (2000), suivi de celui de nombreuses autres espèces végétales comme la vigne, la pomme de terre, la tomate, le pommier, … en tout 19 espèces cultivées en plus des plantes modèles.
Jardins de France 630. juillet-août 2014