• Préparation d'un échantillon d'ADN en laboratoire
    Édition du génome

Édition du génome

Présentation générale

En un mot
Le terme édition du génome comprend plusieurs méthodes. Elles peuvent toutes modifier les éléments constitutifs individuels de l'ADN de manière précise et ciblée.

Avantages
De nombreux exemples montrent que cela permet à de nouvelles variétés de plantes d'être reproduites plus rapidement et avec plus de précision que jamais.

Inconvénients
Opinion publique à prendre en considération

Développement
Application dans la pratique de sélection des plantes depuis 2012.

Et chez KWS
KWS étudie le potentiel de ces méthodes innovantes.

Les nouvelles méthodes de sélection complètent la boîte à outils des agriculteurs et offrent des opportunités supplémentaires de sélection des plantes. Les conséquences du changement climatique, les nouvelles infections fongiques, le désir de moins d'engrais en plein champ et de produits agricoles de haute qualité : Les sélectionneurs répondent à tous ces défis pour créer une agriculture durable avec de nouvelles variétés, en utilisant les méthodes de sélection les plus appropriées. Grâce à leur simplicité d'utilisation, nous estimons que les nouvelles méthodes de sélection représentent un immense potentiel.

Nouvelles méthodes de sélection

L'histoire de la sélection des plantes a commencé avec la sélection de propriétés particulièrement recherchées. Cela fut suivi par la sélection croisée, l’hybridation et la sélection par mutation, puis génie génétique et la sélection assistée par marqueurs, pour ne citer que quelques-unes de ces procédures. Cette évolution était nécessaire pour apporter de nouvelles solutions aux besoins sans cesse croissants de la société. Nous nous efforçons maintenant d’en élargir les possibilités.

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Vidéo sur l'édition du génome

Les méthodes d'édition du génome en un coup d'œil

Les nouvelles procédures peuvent être utilisées de différentes manières. Selon les applications, certaines d'entre elles peuvent produire des plantes génétiquement modifiées. Il est donc important d’évaluer ces procédures au cas par cas.

Les doigts de zinc, TALEN et CRISPR/Cas peuvent être utilisés de différentes manières. Les variants 1/2 sont les produits de procédures n'impliquant pas de transfert de gène. Notre sélection montre comment les plantes sont cultivées en utilisant les nouvelles procédures.

CRISPR/Cas*

Contrairement aux enzymes TALEN et aux doigts de zinc, un complexe acide nucléique-protéine est responsable de la liaison et du clivage. L'acide nucléique reconnaît le site de clivage du génome. La protéine est responsable du clivage précis de l'ADN. Aucun gène n'est incorporé – provenant d'une espèce étrangère ou d'une espèce étroitement liée. Ici aussi, des mutations sont créées en des points prédéfinis.

ODM*

Ces nouvelles méthodes utilisent des oligonucléotides pour modifier les blocs de construction individuels de l'ADN en des points prédéfinis du génome. Le résultat est une mutation, un changement du matériel génétique (génome), tel qu'il se produit également dans la nature.

Doigts de zinc*.

Semblables aux ODM, des mutations sont également créées sur des points prédéfinis. On utilise des protéines (nucléases à doigts de zinc) constituées de deux zones fonctionnelles. La partie doigt de zinc de la protéine se lie au gène souhaité dans le matériel génétique de la plante. La partie nucléase est responsable du clivage précis de l'ADN.

TALEN*

Semblable aux doigts de zinc, une protéine composée de deux zones fonctionnelles (zone de liaison à l’ADN et nucléase) est responsable de la reconnaissance d’une certaine section du matériel génétique et du clivage de l’ADN en ce site. Aucun gène n'est incorporé – provenant d'une espèce étrangère ou d'une espèce étroitement liée. Les mutations sont créées en des points prédéfinis.

*dans des variants 1/2

  • L'équipe chez KWS

    L’édition du génome permet une sélection des plantes plus précise. Les différentes applications nécessitent une évaluation réglementaire au cas par cas.

    Anja Matzk, Chef des affaires réglementaires Biotechnologie
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Édition du génome

Les nouvelles méthodes complètent la trousse à outils des agriculteurs. L’édition du génome permet d’atteindre les objectifs de sélection plus rapidement et plus précisément que jamais, ce qui accroît la variation génétique d’une plus grande variété de cultures. Par exemple :

  • Améliorer les rendements
  • Meilleure résistance des plantes aux maladies, aux nuisibles et au stress abiotique
  • Semences et produits agricoles de haute qualité
  • Réduire l'utilisation des ressources
  • Augmenter la teneur en énergie et en nutriments
  • Même les cultures de niche et les cultures très coûteuses à reproduire bénéficient des progrès de la sélection des plantes

Comment fonctionnent les nouvelles méthodes ? Édition du génome telle que CRISPR/Cas.

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Recherche
Dans un premier temps, les agriculteurs orientent une enzyme (nucléase) vers l'emplacement souhaité dans le génome.

Clivage
La nucléase coupe l'ADN avec précision et crée une rupture à double brin.

Réparation
Le système de réparation de la cellule fusionne les brins d’ADN ensemble. Cela peut impliquer la suppression, l’ajout ou l’échange de blocs élémentaires - c’est le moment crucial de la modification de l’ADN.

Présentation de nos méthodes de sélection végétale

Croisement et sélection

Les plantes parentales dotées des caractéristiques souhaitées sont croisées. Les semences des plantes les plus grandes et les plus productives sont à nouveau semées.

Sélection de lignées

Dans ce cas, vous croisez deux lignées parentales dont les propriétés souhaitées se complètent le plus possible. Les meilleures plantes sont sélectionnées et à nouveau croisées.

Sélection d’hybrides

Lors d’une sélection d’hybrides, deux lignées parentales différentes sont croisées génétiquement.

Culture cellulaire et tissulaire

Des cellules complètes sont régénérées à partir de cellules individuelles d'une plante avec des milieux nutritifs en laboratoire.

Marqueurs moléculaires

Les propriétés des plantes sont contrôlées à l'aide de marqueurs moléculaires.

Phénotypage

Dans ce cas, les caractéristiques d'une plante sélectionnée sont examinées en plein champ. Des technologies modernes d’analyse automatisée sont utilisées.

Génie génétique

Des gènes individuels ou des segments de gènes sont délibérément introduits dans le génome d'une culture.

Recherche génétique

La structure générale et la fonction biologique du génome de la plante sont explorées.

Édition du génome

Le terme édition du génome comprend plusieurs méthodes. Grâce à ces méthodes, des éléments individuels d’ADN peuvent être ciblés et modifiés avec précision.

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