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Chapitre 2 : Définitions, concepts et Histoire de la biotechnologie 1.Qu’est ce

Chapitre 2 : Définitions, concepts et Histoire de la biotechnologie 1.Qu’est ce que la Biotechnologie • La biotechnologie est une science multidisciplinaire qui associe les potentialités d’une entité vivante ou une partie de cette entité à différentes techniques et procédés dans un but économique. • Actuellement la biotechnologie est considérée parmi les technologies les plus émergentes, en raison des grands progrès de la biologie moléculaire ces dernières années. 1.1. Origine étymologique du mot Biotechnologie • Le mot biotechnologie est formé de deux termes : - Bio dont l’origine grec est Bios ce qui signifie la vie. Ce terme à évolué au mot Biologie au début du XIXème . - Technologie venant du grec Technologia. Ce mot est apparu dans les textes français en 1656 pour désigner « l’étude des techniques, des outils, des machines et des matériaux » 2.Quelques Définitions de la Biotechnologie • 2.1. Définitions gouvernementales: 2.1.1. Les Etats Unis d’Amérique (USA) : il existe deux définitions de la biotechnologie. « Toute technique utilisant des organismes vivants (ou une partie d’entre eux) pour créer ou développer des microorganismes destinés à des usages spécifiques ». « La biotechnologie est l’industrie qui utilise l’ADN recombinant, la fusion cellulaire et les nouvelles techniques de biotraitement ». 2.Quelques Définitions de la Biotechnologie • 2.1.2. La France : « La biotechnologie consiste en l'exploitation industrielle du potentiel des micro-organismes, des cellules animales et végétales et des fractions subcellulaires dérivées d'eux ». 2.1.3. L’Algérie : Le Cadre réglementaire de l’application de la biotechnologie est en cours d’élaboration. En l’absence d’une législation spécifique, l’Algérie se réfère pour ces questions réglementaires aux textes des Nations Unies qu’elle a ratifiés (voir définitions des Nations Unies). 2.Quelques Définitions de la Biotechnologie 2.2. 1. Définition des Nations Unies Selon l’article 2 de la Convention des Nations Unies sur la diversité biologique de Rio 1992, la biotechnologie est définie comme : «toute application technologique utilisant des systèmes biologiques, organismes vivants, ou leurs dérivés, pour fabriquer ou modifier des produits ou des procédés spécifiques » 2. 2. Définitions des organisations: 2.Quelques Définitions de la Biotechnologie 2 .2. 2. Définition de la FAO (Organisation des Nations-Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture) « L’utilisation de procédés biologiques ou d’organismes vivants pour la production de matières et de services bénéfiques à l’humanité. La biotechnologie implique l’utilisation de techniques qui augmentent la valeur économique des végétaux et des animaux et développent des microorganismes afin d’agir dans l’environnement ». « La biotechnologie implique la manipulation, sur des bases scientifiques, d’organismes vivants, particulièrement à l’échelle génétique, afin de produire des nouveaux produits tels que les hormones, les vaccins, les anticorps monoclonaux, etc. ». 3. Principes de base et Concepts 3.1. La fermentation: La fermentation est un phénomène naturel, se produisant lors de la décomposition de la matière organique par les microorganismes, substrats glucidiques notamment, sans utilisation d'oxygène. Au cours de cette dégradation il y a production d’acide, d’alcool ou de gaz. Ce sont des molécules d’intérêts, qui présentent un bénéfice pour l’homme. 3. Principes de base et Concepts 3.2. La génétique : La génétique a considérablement évolué, c’est une branche qui regroupe plusieurs disciplines liées à l’ADN et qui concourent à la compréhension de l’expression des caractères héréditaires et à leurs régulations. La connaissance de la nature chimique de l’ADN puis son organisation spatiale élucidée par Watson et Crick en 1953 ont ouvert de nouvelles perspectives d’études très fines sur l’ADN qui s’inscrivent dans le domaine de la biologie moléculaire. 3. Principes de base et Concepts 3.3. L’ADN recombinant L’intérêt de l’ADN recombinant à commencé dès 1970. Il est lié à la découverte d’enzymes de restriction qui coupent de manière spécifique (à des sites spécifiques) l’ADN de n’importe quelle espèce. Des lors, l’idée de couper une molécule d’ADN puis insérer un fragment issu d’une autre molécule était envisageable. Ainsi des fragments d’ADN d’intérêt pouvaient être coupés d’un organisme donneur par les enzymes de restrictions puis inséré directement dans l’ADN d’un organisme hôte afin de faire exprimer de nouveaux caractères inexistants chez l’hôte par l’intermédiaire de vecteurs représentés le plus souvent par des plasmides bactériens. Dans ce dernier cas, les vecteurs ADN recombinant se multiplient au rythme des divisions bactériennes et on obtient des milliers du vecteur recombinant porteur du fragment d’ADN inséré. On dit alors que le vecteur recombinant est cloné. 3. Principes de base et Concepts 3.4. La transgénèse et génie génétique C’est le transfert artificiel par un vecteur d’un organisme à un autre (l’hôte) d’une autre espèce, avec la possibilité de réplication et d’expression. Il ya donc manipulation directe comparable à de la chirurgie sur l’ADN des micro- organismes, végétal ou animal. • Le génie génétique désigne toutes les techniques et procédés qui se rapporte aux travaux de recombinaison de l’ADN dans le domaine médical, de la recherche pharmaceutique, l’agriculture, l’agroalimentaire et l’environnement. Il est devenu envisageable de réaliser des microorganismes, des plantes ou animaux transgéniques en introduisant chez ces êtres vivants une séquence d’ADN étranger appelée transgène dans une cellule somatique ou gamète qui, après fécondation, produirait un organisme transgénique pouvant synthétiser, 3. Principes de base et Concepts 3.5. Le génie Enzymatique Les enzymes sont des catalyseurs des réactions métaboliques spécifiques des organismes vivants. Elles possèdent deux propriétés importantes que sont : leur spécificité et leur régulation. De manière générale les enzymes sont peu stables et solubles en phase aqueuse. Leurs utilisation, en dehors de l’organisme vivant, à des fins industrielles comme c’est le cas en biotechnologie, est très difficile en raison de leur instabilité et la perte de l’activité catalytique d’où l’intérêt de leur immobilisation. • L’immobilisation des enzymes est indispensable soit : - Pour la réalisation de bioréacteurs utilisables à l’échelle industrielle. - Pour la réalisation de biocapteurs dans les appareils de mesure et de détection. 3. Principes de base et Concepts 3.7. La culture de cellules animales On appelle culture cellulaire, le maintien en dehors de l'organisme, des cellules non organisées en tissu mais capable de se diviser in-vitro et d'exprimer des métabolismes et des fonctions spécifiques. 3. Principes de base et Concepts 3.8. La biorémédiation: C’est une technique de gestion des déchets par l'utilisation d'organismes pour supprimer ou neutraliser les polluants ou contaminants à partir d'un site contaminé. Quelques exemples de techniques de biorémédiation : -Obtention de méthane et de gaz à partir de déchets solides urbains. -Digestion de déchets végétaux via bactéries, épurateurs biologiques. -Dégradation des hydrocarbures par les microorganismes. 4. Le biodroit et les lois de bioéthique • Dans un domaine aussi proche des valeurs essentielles de l’homme, rien de nous dit que la conscience individuelle puisse apporter pour chaque cas la réponse la meilleure et la mieux acceptée par la collectivité. • Légiferer devient parfois une nécessité puisque la loi à pour finalité, non seulement de maintenir les grands équilibres d’une société mais aussi de protéger ceux qui ont besoin de l être. 4. Le biodroit et les lois de bioéthique • La morale: Une règle morale est une maxime de conduite humaine, dictée par la conscience, qu'il convient de suivre dans telles ou telles circonstances. La principale distinction entre le droit et la morale se manifeste quant aux sanctions envisagées en cas d'irrespect. La sanction de la morale relève essentiellement de la conscience, alors que la méconnaissance du droit entraîne l'application des sanctions. 4. Le biodroit et les lois de bioéthique • La bioéthique: C’est l’étude des problèmes moraux soulevés par la recherche biologique, médicale et partie de la morale qui concerne la recherche sur le vivant et ses utilisations. 4. Le biodroit et les lois de bioéthique • Biodroit: Le biodroit désigne la réflexion et l’activité juridiques et législatives relatives aux questions dites de bioéthique. 4. Le biodroit et les lois de bioéthique • Le droit peut apporter trois choses a l’éthique: une rigueur, une rationalité un contrôle. 5.L’influence du droit sur la morale ou l’éthique: une rigueur; • Le droit peut apporter à l’éthique une rigueur, dans la prise de décision. • Une procédure rigoureuse, connue de tous, diminue les risques de discrimination, d’inégalité et d’injustice. • L’éthique, même si elle se veut un processus casuistique, ne peut être synonyme d’arbitraire. 5.L’influence du droit sur la morale ou l’éthique: Rationalité : • Les justices se soucient de l’impact immédiat, mais aussi à long terme de leurs décisions. • Ainsi, les éthiciens et bioethiciens doivent prendre en considération les conséquences potentielles de leur choix, car les décisions éthiques ou bioéthiques s’inscrivent dans la (la mémoire collective). 5.L’influence du droit sur la morale ou l’éthique: Le contrôle: • Le droit assure le contrôle de la légalité des décision éthiques, qui pourront parfois être légitimes pour les décideurs, mais illégales en regard de la loi, dans ces cas , le droit rappeler la supériorité hiérarchiquement des règles juridiques, et en assurer le respect. • La loi est réductrice, elle est binaire, ce qui est interdit, et ce qui n’est pas. uploads/Science et Technologie/ chapitre-2-converti.pdf