Transformation (génétique)
En biologie moléculaire, la transformation est l'altération génétique d'une cellule par l'absorption et l'expression directe de l'ADN de son environnement.
La transformation se produit naturellement chez certaines espèces de bactéries, et peut également se faire artificiellement. Les bactéries qui sont capables d'être transformées, que ce soit naturellement ou artificiellement, sont dites compétentes.
La transformation est l'un des trois processus par lesquels du matériel génétique extérieur peut être introduit dans des cellules bactériennes. Les deux autres sont la conjugaison (transfert de matériel génétique entre deux cellules bactériennes en contact direct), et la transduction (injection d'ADN étranger par un bactériophage dans l'hôte).
La transformation peut également être utilisée pour décrire l'insertion de nouveau matériel génétique dans des cellules non bactériennes, telles que des cellules animales et végétales. L'introduction d'ADN étranger dans des cellules eucaryotes est généralement appelée "transfection".
Histoire
La transformation a été démontrée pour la première fois en 1928 par le bactériologiste britannique Frederick Griffith. Griffith a découvert qu'une souche inoffensive de Streptococcus pneumoniae pouvait être rendue virulente après avoir été exposée à des souches virulentes tuées par la chaleur.
Griffith pensait qu'un "principe de transformation" de la souche tuée par la chaleur était responsable de la virulence de la souche inoffensive. En 1944, ce principe transformateur a été identifié comme étant génétique par Oswald Avery, Colin MacLeod et Maclyn McCarty. Ils ont isolé l'ADN d'une souche virulente de S. pneumoniae et, à l'aide de cet ADN, ont réussi à rendre virulente une souche inoffensive. Ils ont appelé cette absorption et cette incorporation de l'ADN par les bactéries "transformation". Voir l'expérience Avery-MacLeod-McCarty.
Les résultats de ces expériences ont d'abord été accueillis avec scepticisme par la communauté scientifique. Ce n'est qu'après la découverte d'autres méthodes de transfert génétique (conjugaison en 1947 et transduction en 1953) par Joshua Lederberg que les expériences d'Avery ont été acceptées. La transformation n'est devenue une procédure de routine dans les laboratoires qu'en 1972, lorsque Cohen a réussi à transformer Escherichia coli en traitant la bactérie avec du chlorure de calcium. Cela a permis de créer une procédure efficace et pratique pour la transformation des bactéries et a ouvert la voie à la biotechnologie et à la recherche.
La transformation des cellules animales et végétales a également été étudiée, la première souris transgénique ayant été créée en 1982 par l'injection d'un gène pour une hormone de croissance de rat dans un embryon de souris.
En 1907, une bactérie à l'origine de tumeurs végétales, Agrobacterium tumefaciens, a été découverte et au début des années 1970, l'agent inducteur de la tumeur s'est révélé être un plasmide d'ADN appelé plasmide Ti. En supprimant les gènes du plasmide à l'origine de la tumeur et en ajoutant de nouveaux gènes, les chercheurs ont pu infecter des plantes avec A. tumefaciens et laisser les bactéries insérer l'ADN de leur choix dans le génome des plantes.
Toutes les cellules végétales ne sont pas sensibles à l'infection par A. tumefaciens, c'est pourquoi d'autres méthodes ont été développées, notamment l'électroporation et la micro-injection. Le bombardement de particules a été rendu possible grâce à l'invention du Biolistic Particle Delivery System (pistolet à gènes) par John Sanford en 1990.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que la transformation en biologie moléculaire ?
R : La transformation est le processus de modification génétique d'une cellule par l'absorption et l'expression directes de l'ADN de son environnement.
Q : Chez quelles espèces de bactéries la transformation se produit-elle naturellement ?
R : La transformation se produit naturellement chez certaines espèces de bactéries.
Q : Quel est le terme utilisé pour désigner les bactéries capables de se transformer ?
R : Les bactéries capables de se transformer sont appelées "compétentes".
Q : Quels sont les deux autres procédés par lesquels du matériel génétique extérieur peut être introduit dans des cellules bactériennes, en plus de la transformation ?
R : Les deux autres procédés par lesquels du matériel génétique extérieur peut être introduit dans des cellules bactériennes sont la conjugaison et la transduction.
Q : La transformation peut-elle être réalisée artificiellement ?
R : Oui, la transformation peut également être réalisée artificiellement.
Q : Quelle est la définition de la transfection ?
R : La transfection est le processus d'introduction d'un nouveau matériel génétique dans des cellules non bactériennes, telles que les cellules animales et végétales.
Q : En quoi la transduction diffère-t-elle de la transformation ?
R : La transduction implique l'injection d'ADN étranger par un bactériophage dans l'hôte, tandis que la transformation implique l'absorption et l'expression directes d'ADN provenant de l'environnement.
