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Concept
Genetic engineering techniques
Résumé
Genetic engineering techniques allow the modification of animal and plant genomes. Techniques have been devised to insert, delete, and modify DNA at multiple levels, ranging from a specific base pair in a specific gene to entire genes. There are a number of steps that are followed before a genetically modified organism (GMO) is created. Genetic engineers must first choose what gene they wish to insert, modify, or delete. The gene must then be isolated and incorporated, along with other genetic elements, into a suitable vector. This vector is then used to insert the gene into the host genome, creating a transgenic or edited organism.
The ability to genetically engineer organisms is built on years of research and discovery on gene function and manipulation. Important advances included the discovery of restriction enzymes, DNA ligases, and the development of polymerase chain reaction and sequencing.
Added genes are often accompanied by promoter and terminator regions as well as a selectable marker gene. The added gene may itself be modified to make it express more efficiently. This vector is then inserted into the host organism's genome. For animals, the gene is typically inserted into embryonic stem cells, while in plants it can be inserted into any tissue that can be cultured into a fully developed plant.
Tests are carried out on the modified organism to ensure stable integration, inheritance and expression. First generation offspring are heterozygous, requiring them to be inbred to create the homozygous pattern necessary for stable inheritance. Homozygosity must be confirmed in second generation specimens.
Early techniques randomly inserted the genes into the genome. Advances allow targeting specific locations, which reduces unintended side effects. Early techniques relied on meganucleases and zinc finger nucleases. Since 2009 more accurate and easier systems to implement have been developed. Transcription activator-like effector nucleases (TALENs) and the Cas9-guideRNA system (adapted from CRISPR) are the two most common.
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Animal génétiquement modifié
Un animal génétiquement modifié est un animal vivant dont le patrimoine génétique a été modifié par l'Homme. Un animal transgénique est un animal au génome duquel a été introduit par transgénèse un ou plusieurs gènes. Contrairement aux plantes transgéniques, qui font la une des journaux à l’occasion, les animaux transgéniques restent dans l’ombre. Il faut dire que la grande majorité d’entre eux n'en sont encore qu’au stade de la recherche et du développement. En 1980 est développé le premier animal transgénique.
Génie génétique
Le génie génétique est l'ensemble des outils permettant de modifier la constitution génétique d'un organisme en supprimant, en introduisant ou en remplaçant de l'ADN. Celui-ci peut être introduit directement dans les cellules de l'organisme hôte ou dans des cellules cultivées ex vivo puis réintroduites dans l'organisme. Un prérequis au développement du génie génétique a été la mise au point de techniques recombinantes d'acide nucléique pour former de nouvelles combinaisons de matériel génétique héritable suivies de l'incorporation de ce matériel soit indirectement à travers un système vecteur ou directement par microinjection, macroinjection ou microencapsulation.
Organisme génétiquement modifié
vignette|Un bout d'ADN retiré par une pince (vision d'artiste). Un organisme génétiquement modifié ou OGM (en anglais, Genetically modified organism ou GMO) est un organisme vivant dont le patrimoine génétique a été modifié par l'intervention humaine. Selon les définitions européennes, ces modifications doivent être issues du génie génétique. La définition américaine inclut également les modifications issues de la sélection artificielle.