Agroinfiltration, une méthode complémentaire des NBT

Méthode d'agroinfiltration (technique NBT) à l'aide d'une seringueA la différence de la plupart des new breeding techniques, l’agroinfiltration ne vise pas à changer durablement le génome d’une plante. Ainsi, le but n’est pas de transmettre à la descendance un nouveau caractère. Non, l’objectif de l’agroinfiltration est de permettre l’expression transitoire d’un ou plusieurs gènes.

 

L’intérêt est de permettre d’obtenir rapidement le développement d’un nouveau caractère, sur une plante déjà développée. Ainsi, l’agroinfiltration a principalement des applications en matière de recherche fondamentale ou bien pour la production de composés chimiques précis, par exemple d’une protéine utile pour l’élaboration de médicaments.

 

L’agroinfiltration tire son nom d’une bactérie : Agrobacterium tumefaciens qui est utilisée comme vecteur des nucléotides modifiés.
A l’état naturel, cette bactérie provoque une maladie, « la galle du collet », qui peut toucher de nombreuses espèces végétales : rosiers, magnolias… Cette bactérie est capable de coder une partie de son matériel génétique dans le génome de la plante hôte afin de créer un milieu qui lui est favorable (les galles ou nodules). Pour y parvenir, Agrobacterium utilise un plasmide, une séquence d’ADN indépendante des chromosomes. C’est ce plasmide qui va se recombiner avec le génome de la plante hôte.

 

Schéma explicatif du fonctionnement de l'agroinfiltration (technique NBT)

Schéma du fonctionnement d’Agrobacterium tumefaciens (Ecole Normale Supérieure)

 

La capacité naturelle du plasmide d’Agrobacterium est utilisée en édition génomique pour diffuser la modification génétique dans la plante. Pour cela, le plasmide est modifié. La séquence d’ADN provoquant la galle est retirée et remplacée par le gène d’intérêt que l’on veut introduire à la place.
Cette étape accomplie, la technique de transfert est d’une grande simplicité : une petite incision est réalisée sur des feuilles de la plante et les plasmides sont injectés avec une seringue. Une pompe à vide peut également être employée pour permettre l’infiltration via les stomates (orifices permettant les échanges gazeux entre la plante et son environnement).
Se diffusant localement, les plasmides vont modifier l’ADN des cellules environnantes, sans pour autant se répandre dans tout l’organisme, et donc atteindre les cellules des organes (étamines, pistils…) impliqués dans la reproduction sexuée. La modification n’est donc pas transmissible à la descendance.

 

L’agroinfiltration est une manière de transmettre une modification du génome. A ce titre, cette technique peut être utilisée en complément avec d’autres NBT. De fait, pour modifier le plasmide porteur du gène d’intérêt, CRISPR-Cas9, TALEN ou une nucléase à doigt de zinc sont susceptibles d’être employées.
Toutefois, Agrobacterium ne peut pas être employée chez tous les végétaux. Si certaines espèces y sont particulièrement sensibles, comme le tabac, d’autres y sont immunisées, par exemple la salade.

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