Any biological containment system setting out to prevent gene flow of transgenes via pollen and seed must be 100% reliable and effective. At present there are a number of molecular containment strategies that aim to restrict gene flow either via pollen, seed or sprouting of vegetative organs (e.g. tubers). Such strategies include male sterility, maternal inheritance, seed sterility, prevention of sprouting, apomixis and temporal and tissue specific control.
None of these containment systems claims to have the capacity to prevent gene flow both for pollen and seed except for V-GURTs, also known as Terminator Technology. V-GURTs is a genetic use restriction technology that – in its design - uses complex inducible gene expression systems to make plants produce sterile seeds under specific conditions, i.e. induction.
As no field trials or green house trials, nor any details of a complete and fully functional V-GURTs plant have been reported in the peer-reviewed literature, there is no scientific data available to analyse the performance of this technology and its reliability as a whole. Consequently a performance and risk analysis for V-GURTs can only be carried out in part, focussing on the different individual genetic constructs and components or the different expression systems for which data is available.
Titre de la review
Les Technologies V-GURTs (Terminator) : Peuvent-elles être efficace en tant que méthode de confinement biologique.
Les Technologies V-GURTs (Terminator) : Peuvent-elles être efficace en tant que méthode de confinement biologique.
Résumé de la review
En introduction, les auteurs expliquent que les techniques de confinement biologique pour éviter le flux génique de transgènes doivent être fiables et efficaces à 100% mais qu’aucune méthode actuelle (2005) ne permet cette fiabilité dans toutes les stratégies proposées jusqu’alors car aucune de ces méthodes ne permet un confinement simultané des pollens et des semences, exceptées les V-GURT. Celles-ci utilisent des systèmes d’expression de complexes de gènes inductibles (c’est-à-dire pouvant être induits, donc activés via des inducteurs externes) afin de créer des plantes à graines stériles. Ces technologies fonctionnent donc par induction. Aucun essai sur le terrain n’a été réalisé et donc il n’existe aucune validation scientifique qui atteste de la fiabilité des V-GURT. Donc l’étude critique qui est faite ici par les auteurs ne peut être que partielle car uniquement basée sur des tests de laboratoire.
Ils expliquent qu’à la base, les V-GURTs sont composés de 3 constructions de gènes pour permettre la stérilité des plantes car lorsqu’un inducteur externe (permettant à un gène d’être exprimé) est appliqué, il inhibe la protéine répresseur et permet ainsi à un gène de la recombinase d’être exprimé, et ainsi de synthétiser l’enzyme recombinase. Celle-ci permet la suppression d’un espaceur qui est une séquence courte d’ADN entre les séquences codantes du génome. Ainsi le gène de la toxine peut donc être activé et la toxine être synthétisée pour, tuer les cellules ciblées.
Le but de cette technique est de pouvoir contrôler avec l’application volontaire de l’inducteur le moment où la toxine va être effective et donc tuer les cellules des semences en croissance, pendant le développement embryonnaire.
Les auteurs listent ensuite les différents problèmes liés à ces technologies observées chez des plantes OGM en général, en expliquant qu’il y en a un certain nombre inférant sur la fiabilité d’un des quatre composants principaux et que des recherches supplémentaires sont à menées.
On a donc premièrement un effet de silence génétique (expressions des gènes inhibées par des enzymes notamment) et de modifications épigénétiques (expressions différentielles de gènes durant le développement embryonnaire) de l’ADN notamment en période de stress dans le but de défendre l’hôte contre certains virus. Mais cela pourrait donc influer sur les transgènes et donc ne plus permettre la cascade d'événements menant à la stérilité de la graine. Le gène de la toxine notamment serait très fortement susceptible d’être impacté par le silence génétique.
On peut observer des mutations (rares mais non nulles) sur les transgènes au sein de la plante et donc cela pourrait conduire à une inhibition du gène de la toxine par exemple et donc on aurait des plantes viables de façon permanentes. On a également des diminutions dans l’activité du promoteur notamment dues à des silences génétiques, qui influent sur la quantité d’enzymes synthétisées et donc cela créer un autre problème soulevé par cet article, qui est une induction insuffisante qui va permettre à certaines semences de rester viables car il n’y aura pas assez de toxine pour les détruire par exemple. Pour rajouter un problème dans le fonctionnement des promoteurs, il est expliqué que ceux-ci peuvent être induits par d’autres agents chimiques endogènes à la plante, pas seulement par inducteur implanté au moment souhaité.
Le dernier problème de ces techniques est que le matériel génétiquement modifié ainsi que les composants des V-GURTs soient liés pendant la reproduction et donc la formation des semences. S’ils sont séparés on aura soit des plantes viables mais génétiquement modifiées soient des plantes stériles mais non modifiées (sans grand intérêt).
En conclusion, les auteurs expliquent qu’il n’y a donc aucune technique viable à 100% et qu’un désavantage évolutif diminuerait l’efficacité des V-GURTs par pression sélective qui favorisera des changements génétiques ou épigénétiques pour obtenir des semences viables.
En introduction, les auteurs expliquent que les techniques de confinement biologique pour éviter le flux génique de transgènes doivent être fiables et efficaces à 100% mais qu’aucune méthode actuelle (2005) ne permet cette fiabilité dans toutes les stratégies proposées jusqu’alors car aucune de ces méthodes ne permet un confinement simultané des pollens et des semences, exceptées les V-GURT. Celles-ci utilisent des systèmes d’expression de complexes de gènes inductibles (c’est-à-dire pouvant être induits, donc activés via des inducteurs externes) afin de créer des plantes à graines stériles. Ces technologies fonctionnent donc par induction. Aucun essai sur le terrain n’a été réalisé et donc il n’existe aucune validation scientifique qui atteste de la fiabilité des V-GURT. Donc l’étude critique qui est faite ici par les auteurs ne peut être que partielle car uniquement basée sur des tests de laboratoire.
Ils expliquent qu’à la base, les V-GURTs sont composés de 3 constructions de gènes pour permettre la stérilité des plantes car lorsqu’un inducteur externe (permettant à un gène d’être exprimé) est appliqué, il inhibe la protéine répresseur et permet ainsi à un gène de la recombinase d’être exprimé, et ainsi de synthétiser l’enzyme recombinase. Celle-ci permet la suppression d’un espaceur qui est une séquence courte d’ADN entre les séquences codantes du génome. Ainsi le gène de la toxine peut donc être activé et la toxine être synthétisée pour, tuer les cellules ciblées.
Le but de cette technique est de pouvoir contrôler avec l’application volontaire de l’inducteur le moment où la toxine va être effective et donc tuer les cellules des semences en croissance, pendant le développement embryonnaire.
Les auteurs listent ensuite les différents problèmes liés à ces technologies observées chez des plantes OGM en général, en expliquant qu’il y en a un certain nombre inférant sur la fiabilité d’un des quatre composants principaux et que des recherches supplémentaires sont à menées.
On a donc premièrement un effet de silence génétique (expressions des gènes inhibées par des enzymes notamment) et de modifications épigénétiques (expressions différentielles de gènes durant le développement embryonnaire) de l’ADN notamment en période de stress dans le but de défendre l’hôte contre certains virus. Mais cela pourrait donc influer sur les transgènes et donc ne plus permettre la cascade d'événements menant à la stérilité de la graine. Le gène de la toxine notamment serait très fortement susceptible d’être impacté par le silence génétique.
On peut observer des mutations (rares mais non nulles) sur les transgènes au sein de la plante et donc cela pourrait conduire à une inhibition du gène de la toxine par exemple et donc on aurait des plantes viables de façon permanentes. On a également des diminutions dans l’activité du promoteur notamment dues à des silences génétiques, qui influent sur la quantité d’enzymes synthétisées et donc cela créer un autre problème soulevé par cet article, qui est une induction insuffisante qui va permettre à certaines semences de rester viables car il n’y aura pas assez de toxine pour les détruire par exemple. Pour rajouter un problème dans le fonctionnement des promoteurs, il est expliqué que ceux-ci peuvent être induits par d’autres agents chimiques endogènes à la plante, pas seulement par inducteur implanté au moment souhaité.
Le dernier problème de ces techniques est que le matériel génétiquement modifié ainsi que les composants des V-GURTs soient liés pendant la reproduction et donc la formation des semences. S’ils sont séparés on aura soit des plantes viables mais génétiquement modifiées soient des plantes stériles mais non modifiées (sans grand intérêt).
En conclusion, les auteurs expliquent qu’il n’y a donc aucune technique viable à 100% et qu’un désavantage évolutif diminuerait l’efficacité des V-GURTs par pression sélective qui favorisera des changements génétiques ou épigénétiques pour obtenir des semences viables.
Rigueur de la review
Ce texte synthétique explicitant les difficultés des technologies V-GURTS afin de donner des semences stériles a une rigueur relative à celles des articles sur lesquels il repose. En effet, ce texte montre que plusieurs paramètres influencent le fonctionnement des techniques V-GURTS, et les auteurs ne font que les citer en expliquant que cela est démontré à travers d'autres études.
Donc le sérieux et la rigueur de cette analyse repose sur les résultats et conclusions d'autres articles, provenant d'autres auteurs.
Toutes les références utilisées dans ce texte étant contemporaines de l'article (1999-2004) et provenant de Sciences, Nature ou encore Journal of Experimental Botany, on peut en conclure que le support de l'analyse est sérieux et concret.
Alors même si Econexus n'est pas connu comme étant une grande référence, l'article décrit ici est faite par des chercheurs diplômés en biologie et génétique qui ont une maîtrise suffisante de leur thématique pour proposer un papier rigoureux.
Ce texte synthétique explicitant les difficultés des technologies V-GURTS afin de donner des semences stériles a une rigueur relative à celles des articles sur lesquels il repose. En effet, ce texte montre que plusieurs paramètres influencent le fonctionnement des techniques V-GURTS, et les auteurs ne font que les citer en expliquant que cela est démontré à travers d'autres études.
Donc le sérieux et la rigueur de cette analyse repose sur les résultats et conclusions d'autres articles, provenant d'autres auteurs.
Toutes les références utilisées dans ce texte étant contemporaines de l'article (1999-2004) et provenant de Sciences, Nature ou encore Journal of Experimental Botany, on peut en conclure que le support de l'analyse est sérieux et concret.
Alors même si Econexus n'est pas connu comme étant une grande référence, l'article décrit ici est faite par des chercheurs diplômés en biologie et génétique qui ont une maîtrise suffisante de leur thématique pour proposer un papier rigoureux.
Ce que cette review apporte au débat
Ici, l'article apporte un point très important dans la direction de la controverse, car il explique pourquoi l'utilisation des technologies V-GURTs d'après le modèle de base, défini par le département de l'agriculture des Etats-Unis et la compagnie Delta & Pine Land, n'est pas viable à 100% et donc non utilisable pour une culture agroalimentaire sur le terrain.
Par contre le fait est qu'il précise que seuls des tests en laboratoire ont été réalisés et donc que les risques en extérieur, dans un contexte de culture intensive doivent être vus avec un pourcentage plus élevé. Cela apporte donc une précision sur cette méthode car on sait maintenant quels sont les paramètres à éliminer pour obtenir des souches stériles a 100%.
Il faut donc trouver d'autres articles sur des V-GURTs utilisant un protocole différent et avec des résultats tout aussi différents.
Ici, l'article apporte un point très important dans la direction de la controverse, car il explique pourquoi l'utilisation des technologies V-GURTs d'après le modèle de base, défini par le département de l'agriculture des Etats-Unis et la compagnie Delta & Pine Land, n'est pas viable à 100% et donc non utilisable pour une culture agroalimentaire sur le terrain.
Par contre le fait est qu'il précise que seuls des tests en laboratoire ont été réalisés et donc que les risques en extérieur, dans un contexte de culture intensive doivent être vus avec un pourcentage plus élevé. Cela apporte donc une précision sur cette méthode car on sait maintenant quels sont les paramètres à éliminer pour obtenir des souches stériles a 100%.
Il faut donc trouver d'autres articles sur des V-GURTs utilisant un protocole différent et avec des résultats tout aussi différents.
Remarques sur la review
Hormis le fait que la publication est de 2005 et dans un journal peu connu, elle élimine correctement une hypothèse de travail qu'est la méthode V-GURT avec les quatre composants présentés dans l'article.
Hormis le fait que la publication est de 2005 et dans un journal peu connu, elle élimine correctement une hypothèse de travail qu'est la méthode V-GURT avec les quatre composants présentés dans l'article.
Dernière modification il y a plus de 9 ans.