Biotechnologie

La biotechnologie est l’utilisation d’organismes vivants ou de leurs produits pour cr√©er ou modifier des produits √† des fins utilitaires. Dans sa version la plus simple, la biotechnologie est une technologie bas√©e sur la biologie.

Les √™tres humains utilisent la biotechnologie depuis des milliers d’ann√©es. Avec les progr√®s r√©cents dans divers domaines scientifiques concernant le fonctionnement de l’ADN, les organismes peuvent √™tre manipul√©s pour obtenir certains produits et proc√©d√©s.

Toutes les cellules ¬ęparlent¬Ľ le m√™me langage g√©n√©tique: l’ADN d’une cellule peut √™tre lu par une cellule compl√®tement diff√©rente. Ce fait rend le L’ADN est la base de la biotechnologie moderne. Les biotechnologistes peuvent utiliser la levure pour produire de l’insuline humaine en adaptant le g√®ne de l’insuline humaine √† la levure.

Quelles sont les applications de la biotechnologie?

L’√™tre humain utilise la biotechnologie dans divers domaines. Voyons voir.

En médecine

  • Production d’insuline, de m√©dicaments et de vaccins.
  • Manipulation des animaux, comme les porcs, d’utiliser leurs organes dans les greffes pour les humains, ce que l’on appelle x√©notransplantation.
  • Production d’anticorps en laboratoire pour les patients pr√©sentant des d√©ficiences du syst√®me immunitaire.
  • Th√©rapie g√©nique pour le traitement des maladies neurologiques, cardiovasculaires et oncologiques.
  • Recherche sur les cellules souches √† des fins th√©rapeutiques.

En agriculture

  • Production d’intrants: engrais, semences, pesticides.
  • Am√©lioration g√©n√©tique des plantes.
  • Transformation alimentaire: aliments transg√©niques.

Dans l’environnement

  • Biorem√©diation: Selon le type de contamination et les conditions environnementales, diff√©rentes techniques sont utilis√©es pour r√©duire ou √©liminer les contaminants.
  • Bioconversion de d√©chets agricoles.
  • Production de biocarburants √† partir d’organismes vivants ou de d√©chets v√©g√©taux.
  • Production de plastique biod√©gradable √† partir de microalgues.

Techniques et outils biotechnologiques

Biotraitement

culture de cellules

La culture cellulaire est l’une des techniques les plus utilis√©es en biotechnologie.

L’une des premi√®res techniques utilis√©es par la biotechnologie est le biotraitement: utiliser des cellules ou leurs composants pour obtenir les produits d√©sir√©s. La fermentation microbienne c’est un exemple ancien de biotraitement. Gr√Ęce √† la fermentation, il est possible d’obtenir du pain, des fromages, des vins, des bi√®res et de nombreux autres produits.

R√©cemment, le culture de cellules en laboratoire ou dans l’industrie pour obtenir des m√©dicaments, des vitamines, des prot√©ines et des anticorps. La culture cellulaire est bas√©e sur la croissance de cellules en dehors de leur corps d’origine.

ADN recombinant

Biotechnologie de l'ADN recombinant

La technique de l’ADN recombinant permet l’introduction de segments d’ADN d’un organisme dans un autre.

Le terme ADN recombinant d√©signe “joindre” deux morceaux d’ADN provenant d’organismes diff√©rents. Avec les techniques de l’ADN recombinant, nous pouvons choisir le g√®ne d’un organisme qui nous int√©resse, et l’introduire dans un autre √™tre vivant.

Des anticorps monoclonaux

La technique des anticorps monoclonaux utilise des cellules du système immunitaire pour fabriquer des protéines appelées anticorps. Les anticorps aident le corps à combattre les agents étrangers comme les bactéries et les virus.

Clonage

Le clonage ou le clonage permet de reproduire une population génétiquement identique de molécules, cellules, plantes ou animaux.

Ingénierie des protéines

La technique d’ing√©nierie des prot√©ines vous permet de modifier les prot√©ines existantes pour cr√©er de nouvelles prot√©ines. Par exemple, l’ing√©nierie des prot√©ines est utilis√©e dans les enzymes destin√©es √† √™tre utilis√©es dans les processus industriels.

Quels sont les avantages et les inconvénients de la biotechnologie?

De nombreuses applications de la biotechnologie sont b√©n√©fiques pour l’humanit√©, mais suscitent une controverse concernant les cons√©quences sur la sant√© humaine et animale, les impacts environnementaux et sur la soci√©t√©. La v√©rit√© est que ses effets √† long terme sont encore inconnus. Nous √©num√©rons ici un ensemble d’avantages et d’inconv√©nients de la biotechnologie.

Avantages de la biotechnologie

  • Augmentation de la production alimentaire, principalement motiv√©e par la possibilit√© de mettre fin √† la faim dans le monde.
  • Possibilit√© d’obtenir des aliments plus nutritifs aux propri√©t√©s m√©dicinales.
  • Techniques th√©rapeutiques pour les maladies incurables.
  • Production de m√©dicaments, en plus d’anticorps et d’hormones telles que l’insuline.
  • Utilisation de la biorestauration pour contr√īler et √©liminer la contamination environnementale.
  • Fabrication de produits biod√©gradables pour r√©duire la pollution environnementale.

Inconvénients de la biotechnologie

  • Utilisation intensive de pesticides et d’engrais inorganiques.
  • Interf√©rence dans l’√©quilibre de la nature.
  • Cr√©ation de semences g√©n√©tiquement modifi√©es infertiles.
  • ¬ęContamination g√©n√©tique¬Ľ, car il n’est pas possible de calculer les effets de la propagation d’organismes g√©n√©tiquement modifi√©s dans l’environnement.
  • Les aliments OGM peuvent provoquer des allergies.
  • Probl√®mes √©thiques li√©s au clonage d’√™tres vivants.
  • La production de cellules souches produit un stress cellulaire qui peut conduire √† un vieillissement pr√©coce.

Histoire de la biotechnologie

Civilisations anciennes 4000 avant JC par C.

  • Pain de levure et brassage de bi√®re en Egypte.
  • √Ä Sumer, en Chine et en √Čgypte, le fromage et le vin commencent √† √™tre produits par le processus de fermentation.

XVIIe-XIXe siècles

  • 1675: Antonie van Leeuwenhoek d√©couvre des bact√©ries.
  • 1797: le chirurgien anglais Edward Jenner effectue la premi√®re vaccination.
  • 1857: le chimiste et microbiologiste fran√ßais Louis Pasteur propose que les micro-organismes soient la cause de la fermentation.
  • 1865: la g√©n√©tique commence avec les √©tudes de Gregor Mendel.
  • En utilisant la th√©orie de Darwin, des croisements de cotonniers sont r√©alis√©s, d√©veloppant des vari√©t√©s aux qualit√©s sup√©rieures.

XXe siècle

  • 1914 – Les bact√©ries sont d’abord utilis√©es pour traiter les eaux us√©es √† Manchester, en Angleterre.
  • 1928: Le scientifique √©cossais Alexander Fleming d√©couvre la p√©nicilline dans une culture de champignons.
  • 1942: d√©but de la production de masse de l’antibiotique p√©nicilline.
  • 1944: Oswald Avery et ses coll√®gues d√©couvrent que l’ADN est porteur d’informations g√©n√©tiques.
  • 1958: La synth√®se d’ADN est effectu√©e pour la premi√®re fois dans un tube √† essai.
  • 1973: Les biochimistes Stanley Cohen et Herbert Boyer perfectionnent les techniques de manipulation de l’ADN et produisent un nouvel ADN dans une bact√©rie. D√©but de la recherche utilisant des microbes g√©n√©tiquement modifi√©s pour des applications industrielles.
  • 1975: le premier anticorps monoclonal est produit.
  • 1978: L’insuline humaine recombinante est produite pour la premi√®re fois.

 

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