La transgénèse et les Organismes Génétiquement Modifiés végétaux

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La transgénèse et les Organismes Génétiquement Modifiés végétaux
Agrégation interne
                                                                           2010-2011

            La transgénèse et les Organismes 
            Génétiquement Modifiés végétaux
Plan du cours :
I. Les méthodes de transformation génétiques
II. Les plantes génétiquement modifiées pour la recherche
III. Les plantes génétiquement modifiées pour l’industrie agroalimentaire

A-S Leprince
Université Pierre et Marie Curie
Laboratoire de Physiologie Cellulaire et Moléculaire des Plantes
                                                                                              1
La transgénèse et les Organismes Génétiquement Modifiés végétaux
Introduction

                                                                   Définitions
        Organisme : toute entité biologique non cellulaire, cellulaire ou multicellulaire
                    capable de se reproduire ou de transférer du matériel génétique.

        Cette définition englobe les microorganismes y compris les virus (code de l’environnement
        art. L 531-1) + les viroïdes et les cultures de cellules végétales et animales (Loi 2008).

        Organisme Génétiquement Modifié :
        organisme dont le matériel génétique a été modifié autrement que par
        multiplication et/ou par recombinaison naturelles (code de l’environnement
        art.L 531-1). La directive 2001-18 exclue les êtres humains de cette définition.

                   Exclusion des mutants, des organismes obtenus par fusion
                    cellulaire de cellules végétales, d’organismes qui peuvent échanger
                    du matériel génétique par des méthodes de sélection traditionnelle. 

        Premiers OGM : 
                  • 1980-1982 : souris OGM géante qui surexprime une hormone de
        croissance (Palmer et Brinster)

                   • 1983 : tabacs transgéniques (Schell, van Montagu et Chilton)
                                                                                                        2
La transgénèse et les Organismes Génétiquement Modifiés végétaux
La transformation génétique

       I. Les méthodes de transformation génétique

        1.    Clonage du gène d’intérêt
             1.    Où trouver le gène d’intérêt ?

             2.    Comment isoler le gène d’intérêt ?

             3.    Les vecteurs de transformation

        2.    Transformation du matériel végétal
             1.    La nature du matériel végétal

             2.    Les méthodes de transformation

        3.    L’intégration du transgène dans le génome hôte

                                                                  3
La transgénèse et les Organismes Génétiquement Modifiés végétaux
La transformation génétique

                      Les caractéristiques de la transgenèse 

         • Introduction d’un caractère provenant de n’importe quel
         être vivant

         • Choix du promoteur et du terminateur pour l’expression en
         système eucaryote

         • Précision du fragment transféré mais localisation souvent
         non contrôlée

         • Rapide (mais nombreux tests ensuite)

                                                                       4
La transgénèse et les Organismes Génétiquement Modifiés végétaux
La transformation génétique

       I. Les méthodes de transformation génétique

        1.    Clonage du gène d’intérêt
             1.    Où trouver le gène d’intérêt ?

             2.    Comment isoler le gène d’intérêt ?

             3.    Les vecteurs de transformation

        2.    Transformation du matériel végétal
             1.    La nature du matériel végétal

             2.    Les méthodes de transformation

        3.    L’intégration du transgène dans le génome hôte

                                                                  5
La transgénèse et les Organismes Génétiquement Modifiés végétaux
La transformation génétique                      clonage du gène d’intérêt

    Où trouver le gène d’intérêt ?

    • ADN génomique 

    • Banque d’ADN complémentaire

      Comment isoler le gène d’intérêt ?

      • Utilisation de la PCR

      • Utilisation d’enzyme de restriction

                                                                   6
La transgénèse et les Organismes Génétiquement Modifiés végétaux
La transformation génétique                                         clonage du gène d’intérêt

                              Utilisation de la PCR

                                                  Amplification de la séquence d’intérêt

                                                  Vérification de la séquence 

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La transgénèse et les Organismes Génétiquement Modifiés végétaux
La transformation génétique                         clonage du gène d’intérêt

                              Utilisation d’enzymes de restriction
                              pour obtenir un ADN recombinant

                              Choix du promoteur, du terminateur

                                                                      8
La transgénèse et les Organismes Génétiquement Modifiés végétaux
La transformation génétique                                                       clonage du gène d’intérêt

               P           T P         T

                             plasmide

                                           Introduction du transgène dans un vecteur plasmidique
         P : Promoteur
         T :Terminateur
                                           Choix du gène de sélection
             Gène d’intérêt             Transformation bactérienne
             Gène de sélection
                                           Multiplication de la construction

                                                                                                    9
La transgénèse et les Organismes Génétiquement Modifiés végétaux
La transformation génétique

       I. Les méthodes de transformation génétique

        1.    Clonage du gène d’intérêt
             1.    Où trouver le gène d’intérêt ?

             2.    Comment isoler le gène d’intérêt ?

             3.    Les vecteurs de transformation

        2.    Transformation du matériel végétal
             1.    La nature du matériel végétal

             2.    Les méthodes de transformation

        3.    L’intégration du transgène dans le génome hôte

                                                                  10
La transformation génétique                      le matériel végétal

    - Protoplastes

    - Organes ou tissus différenciés ou non

    - Plantes entières

                                                           11
La transformation génétique                     le matériel végétal

   Les spécificités des cellules végétales

   • Cellules différenciées totipotentes

   • Capacité de régénération des plantes
   in vitro

   • Séparation tardive des cellules des 
   lignées germinales et somatiques

                                                          12
La transformation génétique                                    les méthodes de transformation

  Par des méthodes physique ou chimique 

  • Transformation de protoplastes

  • Electroporation :
      • principe : fragilisation de la membrane

  • CaCl2, PEG, 
      • principe : formation d’un précipité et endocytose

                                                                                   13
La transformation génétique                               les méthodes de transformation

  Par biolistique:

  • Transformation de tissus ou cellules isolées

  • ADN adsorbé sur des µbilles de tungstène ou d’or

                                                                              14
La transformation génétique                                       les méthodes de transformation

  Par Agrobacterium tumefaciens
              • Transformation des cellules et tissus végétaux, de plantes entières

              • bactérie phytopathogène du sol 

                   • Famille des rhizobiaceae (Gram-)
                   • 0,8x2 µm

                                                                                      15
La transformation génétique                               les méthodes de transformation

        Les étapes de la transformation par Agrobacterium tuméfaciens

                                                                              16

   Pitzschke and Hirt (2010) EMBO Journal 
La transformation génétique                               les méthodes de transformation

        Les étapes de la transformation par Agrobacterium tuméfaciens

                                                                              17

   Pitzschke and Hirt (2010) EMBO Journal 
La transformation génétique                                                        les méthodes de transformation

                                                                                 ADN-T

                                                  LB       auxine          cytokinine      opine           RB

                      2

                    (200kb)
                                                                    ADN-T recombinant
                                        4

         3                                  LB      P gène d’intérêt T    P gène sélection T     RB
                                 1
La transformation génétique

       I. Les méthodes de transformation génétique

        1.    Clonage du gène d’intérêt
             1.    Où trouver le gène d’intérêt ?

             2.    Comment isoler le gène d’intérêt ?

             3.    Les vecteurs de transformation

        2.    Transformation du matériel végétal
             1.    La nature du matériel végétal

             2.    Les méthodes de transformation

        3.    L’intégration du transgène dans le génome hôte
                                                                  19
PGM et Recherche

   II. Plantes Génétiquement Modifiées et Recherche

  1. Mutagenèse insertionnelle

  2. Etude de l’expression d’un gène

  3. Etude de la localisation d’une protéine

  4. Etude de l’interaction protéine-protéine

                                                   20
PGM et Recherche                                                                            mutagenèse insertionnelle

     Banque de mutants d’insertion d’Arabidopsis thaliana

       • ADN-T recombinant         LB   P           kanaR   T   P   BastaR   T   RB

       • Transformation d’Arabidopsis thaliana par infiltration

                                                                   Stade préfloral : début de la
                                                                  formation des ovules et du pollen 

                                                                   Intégration dans lignée germinale
                                                                  (0,1 à 3%) 

                                                                   l’ADN-T s’insère dans un seul des
                                                                  chromosomes homologues

                                                     T1         Pas de locus correspondant sur
                                                                  l’autre chromosome -> hémizygote

                                                                                                                 21
PGM et Recherche                                       mutagenèse insertionnelle

    • Sélection des évènements de transformation

                                               T1

                                 T2

Obtention de banque de mutant d’insertion

                                                                        22
PGM et Recherche                                                       mutagenèse insertionnelle

          Perte de fonction du gène

   • Obtention de banques de mutants d’insertion
       Arabidopsis thaliana :
               - Taille du génome 120 Mbp 
               - Gène moyen : 2 kb (introns + exons) 

       Distribution aléatoire des insertions 
                 - 140,000 insertions pour une saturation de 90%
                 - 180,000 insertions pour une saturation de 95% 
                 - 280,000 insertions pour une saturation de 99%
                                                                                        23
PGM et Recherche                                                                           étude de l’expression d’un gène

     Fusion transcriptionnelle

                  LB     P         kanaR   T   P gène   Gène marqueur     T   RB

                                                                                                                  24

      Toka et al, Plant Physiol. (2010)
PGM et Recherche                                                                étude de la localisation d’une protéine

     Fusion traductionnelle 

               LB   P           kanaR      T   P    Gène   
                                                                                       GFP    T   RB

                              Excitation au laser : λ = 488 nm

                              Émission d’une lumière de fluorescence λ =530 nm

                                                                                                                25
PGM et Recherche                                               étude de l’interaction protéine-protéine

   Fusion traductionnelle

      P    Gène A    FP           T

      P     Gène B           YF          T

                     Complémentation BImoléculaire de Fluorescence (BIFC)
                                                                                                 26

                                                                                Saumonneau et al., 2008.
PGM et Industrie                                  

III. Les Plantes Génétiquement Modifiées et industrie
agroalimentaire
 1. Domestication et amélioration traditionnelle des espèces cultivées

 2. Bilan des PGM cultivés dans le monde             Maïs

 3. Les PGM de première génération

 4. Les PGM de seconde et troisième génération

 5. Législation

                                                                  Coton

                          Soja           Colza                         27
PGM et Industrie                                           amélioration traditionnelle
                                        
       Domestication et sélection des plantes avant le génie génétique

           téosinte              maïs

                                                                            28

                      Aegylops
PGM et Industrie                                     amélioration traditionnelle
                   
                                      Méthode traditionnelle
                                    d’obtention d’une nouvelle
                                              espèce

                                     • Caractère provenant d’espèces
                                     apparentées

                         50%P1

    • Transmission de fragments de
                                     chromosomes

                                     • Environ 10 ans pour les plantes

                                                                      29
PGM et Industrie                            bilan

                              30

                   Source: ISAAA, 2010
PGM et Industrie                                                                                                              bilan

                               Surfaces de cultures PGM par pays en 2009

                   pays               Surface (ha)    Espèces
           1    USA                64 millions     Soja, maïs, coton, colza, courge, papaye, luzerne, betterave
           2    Argentine          21,3 millions   Soja, maïs, coton 
           3    Brésil             21 millions     Soja, coton, maïs
           4    Canada             8,2 millions    Colza, maïs, soja, betterave
           5    Inde               6,2 millions    Coton
           6    Chine              3,8 millions    Coton, tomate, peuplier, papaye, poivron
           7    Paraguay           2,2 millions    Soja
           8    Afrique du Sud     2,1 millions    Maïs, soja, coton
           9    Uruguay            800 000         Soja, maïs
           10   Philippines        500 000         Maïs
           11   Australie          200 000         Coton
           12   Espagne            100 000         Maïs
           13   Mexique            100 000         Coton, soja
           14   Colombie           < 50 000        Coton
           15   Chili              < 50 000        Maïs, soja, colza
           17   Honduras           < 50 000        Maïs
           18   Pays d’Europe      < 50 000        Maïs (Rép tchèque, Portugal, Allemagne, Slovaquie,
                                                            Roumanie, Pologne)
           19   Egypte             < 50 000        Maïs

                                                                                                                         31

 Source: ISAAA, 2010
PGM et Industrie                                                           bilan

                    Principales PGM cultivées en millions d’ha (2009)

 Source : ISAAA, 2010                                                           32
PGM et Industrie                                               bilan

                           Les types de PGM cultivés 

                                                           33

 Source : ISAAA, 2010
PGM et Industrie                                                                   PGM 1ère génération

                                        Les PGM résistantes aux herbicides
Herbicides organophosphorés: herbicides totaux : affecte un processus indispensable du
développement de la plante 

      Roundup® (Monsanto) : Glyphosate :

          • analogue de la glycine

          • inhibe une enzyme (EPSP synthase) impliquée dans la biosynthèse des aa aromatiques

          • peu toxique pour les animaux 
          • effets indésirables : 
                - soluble dans l’eau
                - induit des problèmes respiratoire, dermatologique et de fertilité        34
PGM et Industrie                                                          PGM 1ère génération

                                     Les PGM résistantes aux herbicides

       Basta® (AgrEvo-Bayer cropscience) :

            • phosphinothricine:
            • inhibiteur de la glutamine synthétase (GS)

            • accumulation d’ammonium dans les plastes  toxique
            • perturbe le métabolisme de l’azote  mort de la plante
            • effets indésirables : 
                  -neurotoxique et tératogène

                                                                                     35
PGM et Industrie                                                             PGM 1ère génération

                                            Les PGM résistantes aux herbicides

   PGM résistantes au Roundup: 
        Introduction d’un gène codant pour une EPSP synthase insensible au glyphosate
        Introduction d’un gène codant pour une enzyme qui métabolise le glyphosate

   PGM résistantes au Basta : 
        Surexpression de la GS (peu utilisé)
        Introduction du gène BAR ( Streptomyces hygroscopicus) qui code pour une
         phosphinothricine acetyl transférase (PAT) qui inactive la phosphinothricine

   Soja, Coton, Maïs, Colza (canola)

                                                                                           36
PGM et Industrie                                                                                 PGM 1ère génération

                                                 Intérêt des PGM tolérants aux herbicides

 Cas du soja tolérant aux herbicides 

  Intérêt pour l’agriculteur ?

 - Application de l’herbicide après la levée de la plante

 - Désherbage simplifié → gain de temps et de main-d'œuvre

 - Prix des semences plus élevées, mais meilleur rendement 

  Intérêt pour l’environnement?

 - Diminution des quantités d’herbicide

 - Persistance des produits de dégradation dans la plante

   D’après le Rapport du Joint Research Center, dec 2006 : Economic Impact of Dominant GM crops worldwide
                                                                                                               37
PGM et Industrie                                                           PGM 1ère génération

                          Risques associés aux PGM tolérants aux herbicides

        Mauvaises herbes résistantes à l’herbicide :
             Déjà vrai avant les PGM
             Apparition de nouvelles résistances 

        Dissémination du transgène à d’autres plantes :
                Facteurs de risques: 
       Mode de reproduction de l’espèce:
           Autogamie (blé, riz) : peu de risque
           Allogamie (maïs, betterave, colza) : risque de croisement avec espèces
          sauvages apparentées ou plantes non GM

       Mode de dispersion du pollen et viabilité :
           Anémophilie
           Entomophilie

       Dispersion des graines et persistance dans l’environnement
            Durée de vie, dormance
            Résistance aux conditions environnementales

                                                                                      38
PGM et Industrie                                                     PGM 1ère génération

                    Risques associés aux PGM tolérantes aux herbicides

        Dissémination du transgène à d’autres plantes :

        Transfert du transgène à des espèces sauvages apparentées

        Transfert du transgène à des plantes cultivées non PGM
           Problème de cohabitation entre types de culture
           Distance entre culture

        Mélanges entre semences PGM et non PGM
           Rotation des cultures
           Modification des pratiques culturales

                                                                                39
PGM et Industrie                                                         PGM 1ère génération

                                                  Les PGM résistantes aux insectes
   Production de toxines Bt :
      Bactéries Bacillus thuringiensis : 170 toxines insecticides

                                                                                    40

   Toxines Bt et agriculture biologique
PGM et Industrie                                                         PGM 1ère génération

                                           Les PGM résistantes aux insectes

   Maïs Bt (mon810): 
              • résistance à des lépidoptères: 
        - pyrale (Ostrinia nubilalis) 
        - sésamie (Sesamia nonagrioides) 
              • résistance à des coléoptères :
        - chrysomèle des racines (Diabrotica virgifera,)

    Coton Bt: résistance à plusieurs lépidoptères

                                                                                    41
PGM et Industrie                                                                                 PGM 1ère génération

                                                    Intérêts des PGM résistantes aux insectes

Coton Bt                                                    Maïs Bt (Mon810)

 Intérêt pour l’agriculteur?                                Intérêt pour l’agriculteur?

• Diminution des traitements insecticides                   • Variable selon le degré l’infestation par les
• Moindre coût et sécurité des agriculteurs.                insectes car les traitements sont curatifs.
•Prix des semences plus élevé, mais meilleur                   • Culture plus simple, rendements assurés.
rendement                                                   • Bénéfices plus importants pour l’agriculteur
                                                               si il y a de fortes attaques d’insectes
 Intérêt pour l’environnement?
                                                                Intérêt pour l’environnement?
• 25% des pesticides au niveau mondial sont
utilisés pour la culture du coton.                          •Faible réduction d’insecticide
                                                               •Plante moins sensibles à l’attaque de
• Moins d’insecticides                                      champignons toxiques

                                                                                                                42

    D’après le Rapport du Joint Research Center, dec 2006 : Economic Impact of Dominant GM crops worldwide
PGM et Industrie                                                              PGM 1ère génération

                                                          Les PGM résistantes aux insectes
      Effets sur les insectes

               Probabilité d’apparition d’insectes
     résistants : idem pour l’usage d’insecticide
      Effets sur insectes non cibles (Marvier et al.,
     2007) :
           • pas d’effets avérés sur les insectes
           pollinisateurs (abeille)
           • pas d’effets avérés sur les autres insectes
      Effets sur le reste de la faune

    Stratégies mises en place
      Stratégie du refuge: établissement de zones
     non PGM pour maintenir un taux d’hétérozygotie
     important chez les insectes en cas d’apparition de
     résistance
      Plusieurs toxines synthétisées dans la PGM :
     limite l’apparition de résistance
      Biovigilance                                                                   43
PGM et Industrie                                                                      PGM 1ère génération

                                                 Effets sur les consommateurs

     Quels sont les consommateurs ?

      Animaux : tourteaux de soja (bovins, porcins) 65% PGM

      Industrie Agroalimentaire : 
               - Soja : huile, lait, tofu, crèmes dessert, farine (pain, pâtisserie),
     protéines (plats cuisinés), lécithine (additif)
               - Maïs : huile, farine et amidon, pétale, amidon 
               - Colza : huile
               - Coton : huile

                                                                                                 44
PGM et Industrie                                                                      PGM 1ère génération

                                                   Effets sur les consommateurs
    Risques toxicologiques :
   Q : Effet de la protéine recombinante, de ses produits de dégradation et du produit fini ?
                  R : Tests de toxicité subchronique (90jrs) sur animaux de laboratoire
                      Tests complémentaires de tolérantes et digestibilité sur animaux cibles

   Q: Modification de l’expression d’un gène suit à l’insertion aléatoire du transgène dans le génome
   végétal ?
            R : Etude de la localisation de l’insertion 
                 Recherche des composés connus toxiques dans l’espèce transformée
   (“protéome”, “métabolome” ?).

    Pas d’effet nutritionnel négatif avéré, sauf pour:
            - Maïs Mon863 sur le foie et le rein
                  - PGM avec lectines de soja

   Recommandations AFSSA, 2002 et 2003
                                                                                                   45
PGM et Industrie                                                                 PGM 1ère génération

                                               Effets sur les consommateurs

  L’allergie : 
      Réaction pathologique du système immunitaire à un composé chez des individus
      génétiquement prédisposés. 
       Un composé est allergène s’il entraîne chez ces individus la synthèse d’IgE et s’il est
      reconnu par ces IgE. 

   Le risque allergique:
         Glycoprotéines : albumines 2S (noix), prolamines (céréales), globulines
         Enzymes : cystéines protéases
            • Résistance à la protéolyse
            • Résistance à la dénaturation thermique
            • Résistance à un traitement acide

         Pas de critères fiables pour juger de l’allergénicité d’un nouvel aliment

                                                                                            46
PGM et Industrie                                                               PGM 1ère génération

                                              Effets sur les consommateurs

              Gènes de sélection induisant la résistance à des antibiotiques 

        Transfert de gènes de résistance aux antibiotiques à des bactéries pathogènes
       ou non dans le tube digestif
        Apparition de souches bactériennes résistantes aux antibiotiques
            • Probabilité < 10-15
            • Antibiotique de sélection des plantes différents des antibiotiques médicaux

        2005: Interdiction en Europe de ces gènes de sélection dans les OGM
       commercialisés (Principe de précaution)

                                                                                           47
PGM et Industrie                                                                                           PGM 2nd et 3ème générations

     Objectif                    Caractère apporté                             Espèce       Société
                                                                2nd Génération
     Valeur nutritionnelle       Forte teneur Vitamine A                       riz          Suisse, Allemagne, Syngenta
                                    Forte teneur ferritine                        laitue       Japon
     Riche en ac. aminé          Forte teneur Lysine                           maïs         Monsanto
                                    Forte teneur tryptophane                      riz          Japon
     Qualité première            Forte teneur en Acide gras                    canola       Monsanto, Calgene, Pionneer
                                    Forte teneur en Acide gras                    soja         Dupont, Monsento, Canada
                                    Forte teneur en pectine                       tomate       Zeneca/Kagome (Japon)
     Faible teneur en protéine   Faible teneur gluterin                        riz          Orynova (Japon)
     Faible allergénicité        Faible teneur en albumine                     riz          Mitsui Toatsu (Japon)
                                                                3ème génération

     vaccin                      Enterotoxine                                  PdT          USA
                                    Hépatite B                                    PdT          USA
                                    Norwalk virus                                 PdT, tabac   USA
                                    Rage                                          épinard      USA
     Anticorps                   Lymphome non hodgkinien                       tabac        Large Scale Biology Corp.
                                    Carrie dentaire                               tabac        Planet Biotechnology
     autre                       Production de lactoferrine                    maïs, riz    Meristem therapeutics
                                    Production de lipase gastrique                maïs         Meristem therapeutics

D’après Yonekura-Sakakibara and Saito, (2006) Biotechnol Lett                                                                      48
PGM et Industrie                                                       PGM 2nd et 3ème générations

             Les nouveaux critères pour la construction du transgène

  Expression localisée:
  Promoteurs qui permettent une expression localisée de la protéine
  Selon l’intérêt de la protéine pas ou beaucoup d’expression dans les parties récoltées
            Exemples: 
  - synthèse de protéine recombinante d’intérêt dans les graines (concentration élevée,
  stockage facile)
  -protéines de résistance aux nématodes dans les racines de pomme de terre et non dans
  les tubercules

  Inconvénients :
  Modifications post-traductionnelles : glycosylation

                                                                                         49
PGM et Industrie                                                                            PGM 2nd et 3ème générations

                                                                  Les nouveaux marqueurs de sélection 

  • Obtention de PGM sans marqueur de résistance aux antibiotiques

  • Nouveaux marqueurs de sélection : gène dont le produit confère un avantage
  métabolique ou développemental
                                                                     Mannose non métabolisé par les plantes
  PMI: phosphomannose isomérase                                   Son accumulation est toxique

                                                                                      + mannose

                                                                              WT              + PMI
                                                                                                                 50

      D’après Weisser et al., App. And Env. Microbiol (1996)              Todd and Tague, PMB Rep (2001)
PGM et Industrie                                                       PGM 2nd et 3ème générations

               Riz doré: modification de la biosynthèse des caroténoïdes

                                          Glu: promoteur de la gluteline de riz
                                          Ubi1:promoteur de la polyubiquitine de maïs
                                          nos: terminateur

                                          SSUcrt1: carotene desaturase
                                          Zm Psy: phytoene synthase
                                          pmi: phosphomannose isomerase

                                                  Grusak, 2005, Nature Biotechnology
                                                                                                 51

                                                  Paine et al., 2005, Nature Biotech.
PGM et Industrie                                                                                    la législation

                                        La législation OGM européenne
 - Directives CE 90-219 et CE 90-220 (23/04/90) et Loi Française 92-654 (13/07/92)
 Utilisation confinée et dissémination volontaire dans l’environnement d'OGM
 - Règlement CE 97-258 (27/01/97)
 Nouveaux aliments et nouveaux ingrédients alimentaires. Notion d’équivalence en substance.
 - Règlement CE 98-1139 (26/05/98)
 Etiquetage obligatoire de denrées alimentaires produites à partir d’OGM
 -Règlements CE 2000-49 et CE 2000-50 (10/01/00) 
 Seuil de 1% au delà duquel l’étiquetage est obligatoire. Etiquetage obligatoire pour les additifs et les
 arômes.
 - Directive CE 2001-18 (12/03/01)
 Principe de précaution, évaluation du risque, biovigilance, étiquetage clair, traçabilité, information au
 public, autorisation pour 10 ans.
 Décisions CE 2002-623, 2002-811, 2002-812, 2002-813, 2003-701

 -Règlements CE 2003-1829 et CE 2003-1830 (22/09/03)
 Denrées alimentaires et aliments pour animaux contenant des produits dérivés d’OGM
 Etiquetage et traçabilité. Seuil de 0,9% .
 - Règlement CE 2003-1946 (15/07/03)
 Mouvements transfrontières des OGM
 - Règlement CE 2004-65 (14/01/04)
 Format de l’identificateur unique
 - Règlement CE 2004-641 (06/06/04)
 modalités d’applications du règlement 2003-1829
                                                                                                        52

 - Loi   Française n° 2008-595 (25/06/2008)
PGM et Industrie                                                                    la législation

                                                Définition de nouveaux critères

      •   La notion d’équivalence en substance :
       Analyse comparative d’une PGM par rapport à la plante à partir de laquelle elle
        a été créée

      •   Le principe de précaution : 
       toutes mesures qui peuvent être prises en cas d’incertitude scientifique sur les
        conséquences des risques (effets directs et indirects, immédiats ou différés)
        pour l’environnement.
       Mise en place de la biovigilance

      •   La traçabilité : 
       Pour toutes les étapes de la production, de la transformation et de la
        distribution des denrées alimentaires et des aliments pour animaux et humains
       Nécessite de mettre en œuvre des procédés d’étiquetage, d’identifier les
        produits commercialisés et les fournisseurs
       Transparence : tenir à la disposition des autorités et du public ces
        renseignements

                                                                                           53
PGM et Industrie                                                                                   la législation

               Etapes de l’évaluation des risques pour l’environnement
                                    (CE-2002-623)
                   1) Identification des caractéristiques qui peuvent 
                   avoir des effets négatifs

   2) Evaluation des conséquences potentielles de           3) Evaluation de la probablilité que chaque
   chaque effet négatif s’il se produit                  effet négatif potentiel se produise

                   4) Estimation du risque lié à chaque caractéristique identifiée des OGM

                   5) Application de stratégies de gestion des risques provenant de la
                   dissémination volontaire ou de la commercialisation d’OGM

                   6) Détermination du risque général du ou des OGM

Danger: capacité d’un organisme à nuire à la santé humaine ou à l’environnement ou à provoquer des effets
négatifs sur la santé humaine ou l’environnement.

Risque: Combinaison de l’ampleur des conséquences d’un danger, s’il se produit, et de la probabilité que
ces conséquences se produisent.                                                                   54
PGM et Industrie                                                                                                       la législation

                  Règles d’étiquetage de produits alimentaires dérivés d’OGM
    Pays                 Etiquetage                                                  Seuil (%)               Date
    Australie et Nouvelle   Obligatoire                                                 1                       Déc 2001
    Zélande
    Brésil               Obligatoire                                                 4                       Déc 2001

    Canada               Volontaire (nécessaire si sécurité mise en jeu)             -                       Nov 1994
    Chine                Obligatoire                                                 0                       Juil 2001
    République Tchèque   Obligatoire                                                 1
    Union Européenne     Obligatoire                                                 0,9                     Juil 2003
                                                                                           alimentation animale
    Hong Kong            Volontaire                                                  5                       Fév 2001

    Israel               Obligatoire si ADN ou protéine GM détectée                  1
    Japon                Obligatoire pour certains produits                          5                       Avril 2001
    Corée                Obligatoire pour certains produits si ADN ou                   3                       Juin 2001
                            protéine GM détectée

    Malaisie             Obligatoire                                                 3                       En cours
    Russie               Obligatoire pour certains produits                          5                       Sept 2002
    Suisse               Obligatoire                                                 2 ou 3 (A. Animale),
                                                                                           0,5 (importations) 
    Taiwan               Obligatoire                                                 5                       En cours
    Thailande            Obligatoire pour certains produits                          5                       En cours
    Etats Unis           Volontaire                                                                             Jan 2001
                                                                                                                                         55

                                                                    Source: Alexander et al., 2007, Animal Feed Science and Technology
PGM et Industrie                                                                               la législation

                           Loi Française n°2008-595 (25/06/2008)
 Transposition de la directive européenne 2001-18
    « Les OGM ne peuvent être cultivés, commercialisés ou utilisés que dans le respect de l’environnement et
    de la santé publique, des structures agricoles, des écosystèmes locaux et des filières de production et
    commerciales qualifiées « sans OGM » et toute transparence. »

 Création du Haut conseil des biotechnologies et du comité de surveillance
  biologique du territoire
 Responsabilité et co-existence entre cultures:
conditions techniques de culture (distance entre culture, variabilité selon la nature des cultures),
de récolte et de stockage
      pour que la dissémination des PGM soit inférieure au seuil défini par la réglementation
         communautaire 
      Non respect des conditions techniques: 2 ans de prison + 75 000 € d’amende
 Destruction de culture autorisée: 3 ans de prison, 150 000 € d’amende
 Responsabilité juridique de l’exploitant de cultures OGM
Transparence, information des autorisations à la communauté
 Soutien à la recherche en génomique végétale
                                                                                                   56
PGM et Industrie                                                                          la législation

                          Loi Française n°2008-595 (25/06/2008)

       Haut Conseil des Biotechnologies :
      •   Remplace la Commission du Génie Génétique et la Commission de Génie
          Biomoléculaire
      •   Création le 22 avril 2009, Présidente : C. Brechignac, 63 membres
      •   Comité scientifique multidisciplinaire
      •   Comité économique, éthique et social (élus locaux, parlementaires, associations,
          professionnels, salariés et personnalités qualifiées)
      •   Rôles : informe le gouvernement sur les OGM, rend un avis sur les AMM OGM, 
          met en place les méthodes d’évaluation.

       Comité de surveillance biologique du territoire :
      •   Remplace le comité de biovigilance
      •   Nomination le 16 Février 2010, Président : R. Mestres, 20 membres
      •   Rôle : consulté sur les protocoles et les méthodologies d’observation nécessaire à la
          mise en œuvre de la surveillance biologique et sur les résultats de cette surveillance
                                                                                              57
PGM et Industrie                                                                        la législation

                         Organismes d’évaluation en France

  Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA)

 • Evaluation scientifique des risques pour la santé publique concernant l'ensemble de la chaîne
 alimentaire. 
 • Appui scientifique et technique.

  Agence Française de Sécurité Sanitaire Environnementale et du travail (AFSSET)

 • Expertise et évaluation des risques associés à la sécurité sanitaire dans les domaines de
 l’environnement et du travail
 • Information aux autorités et élaboration des dispositions réglementaires et législatives

                                                                                            58
PGM et Industrie                                                                la législation

                        Organisme d’évaluation en Europe: 
                   Autorité Européenne de Sécurité des Aliments 
                                 (EFSA ou AESA)

     Entrée en activité fin 2002 (règlement 178-2002)

     Basée à Parme (Italie)

    Avis scientifiques indépendants sur tous les sujets ayant des retombées
    directes ou indirectes sur la sécurité alimentaire humaine et animale.

    Collecte et analyse de données scientifiques, identification des risques
    émergents et assistance scientifique à la Commission, notamment en cas de
    crise alimentaire.

    Comité scientifique: un groupe de travail sur les OGM
    CRL: Community Reference Laboratory 
    ENGL: European Network of GMO Laboratories (réseau de 70
    laboratoires européens)                                                      59
PGM et Industrie                                                                 la législation

                                        Les méthodologies d’analyse des PGM

                                                                                           60

  D’après Holst-Jensen, Biotech Adv. (2009)
Demande d’autorisation de mise sur le marché d’aliments contenant des OGM 
       règlement CE 1829/2003 (alimentation humaine et animale)

                                                         demandeur

                                                notification

                                                Autorité nationale compétente

                                                                                                      Résumé accessible
                                 Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA)
                                                                                                      au public

  Validation de la méthode par le laboratoire
  communautaire de référence                                             Consultation des états membres (3 mois)

                                                                                              Observations possibles
                                                 Avis scientifique de l’EFSA                  du public dans les 30
                                                                                              jours qui suivent la
                                                                                              publication de l’avis
                                                                3 mois

                                Projet de décision préparé par la Commission européenne

                                           Examen en comité réglementaire

                                           Examen en conseil des ministres

                                                                                                                 61

                                          Décision d’autorisation ou de refus                   D’après www.ogm.fr, mars 2007
Bibliographies :

Les OGM, l'environnement et la santé. M. Kuntz Ed. Ellipses (2006)
Plantes transgéniques : faits et enjeux. A. Gallais et A. RicrochEd. Quae (2006)

Sites internet :
http://www.ogm.gouv.fr/
http://agriculture.gouv.fr/OGM/ogm.htm
http://www.ogm.org
http://www.isaaa.org/
http://www.infogm.org/

                                                                                      62
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