Biotechnologie Alimentaire Mr H BOULENOUAR Dfinition La biotechnologie

Biotechnologie Alimentaire Mr: H. BOULENOUAR

Définition La biotechnologie est un domaine clairement multidisciplinaire impliquant la biochimie, la biologie moléculaire, la génétique, l'immunologie, la microbiologie, la pharmacologie, la fermentation, l'agriculture…. . .

DEFINITION L'application de la science et de la technologie à des organismes vivants, de même qu'à ses composantes, produits et molécules, pour modifier des matériaux vivants ou non-vivants aux fins de la production de connaissances, de biens et de services (OCDE, 2005).

Composantes de la biotechnologie 1. Biotechnologie traditionnelle Travaux de Louis Pasteur sur les fermentations et levures Travaux de Watson et Crick la découverte de l’acide désoxyribonucléique ( ADN)

Composantes de la biotechnologie 2. Biotechnologie moderne a. Développement de la biologie moléculaire b. Développement de génétique c. Séquençage de l’ADN

Catégorie de Biotechnologie 1. Biotechnologie verte Industries agro-alimentaires: lait, fromages, produits céréaliers. . . Amélioration génétique des plantes, des animaux, des microorganismes d'intérêt agronomique (OGM)…….

Catégorie de Biotechnologie 2. Biotechnologie rouge Maladies génétiques, étude du génome, des cellules…. . Antibiotiques, vaccins. . . …….

Catégorie de Biotechnologie 3. Biotechnologie blanche Valorisation industrielle, Utilisation d'enzymes , de microorganismes, Fibres textiles…. .

Catégorie de Biotechnologie 4. Biotechnologie jaune Environnement, dépollution par l’utilisation d'enzymes , de microorganismes, Traitement et épuration des eaux usées…. .

Catégorie de Biotechnologie 5. Biotechnologie Bleues Valorisation de la biodiversité marine, poisson…… Aquaculture…. .

Aliments issus de la biotechnologie 1. Aliments constitués d'organismes vivants (ex: lait) 2. Aliments tirés d’OGM (ex: farine, huile de soja) 3. Aliments contenant des ingrédients traités par des enzymes.

Application de la Biotechnologie Alimentaire 1. Modification des propriétés nutritionnelles et la composition d’un aliment 2. Stresse environnemental (sècheresse, salinité …) 3. Elevage ( production animale, nutrition humaine …) 4. Aquaculture (poisson, saumon GM , crevette …. . )

Types de la Biotechnologie Il existe 03 types: 1) Le génie génétique 2) Le génie microbiologique 3) Le génie protéique

Types de la Biotechnologie 1) Le génie génétique: la transformation des protéines par la transformation de l’ADN. Les protéines sont crées par un ADN qui est transcrits en ARN puis traduit en protéine.

Types de la Biotechnologie Il existe 3 approches : a) La transgénèse : Par l’apport depuis un autre organismes de gènes dans un ADN b) La biologie synthétique : Par la création ou la modification de gènes ou d’ADN complet c) La mutagénèse dirigée : Par le choix des mutations de l’ADN.

Types de la Biotechnologie 2) Le génie microbiologique: par l’utilisation de micro-organismes (virus ou bactéries) par exemple, la fermentation est la création de sources d’énergie biochimique (ATP) à partir de sources d’énergie chimique (le plus souvent du glucose). On transforme alors du glucides en alcool, acide ou gaz. Cette réaction se fait avec des micro-organismes.

Types de la Biotechnologie 3) Le génie protéique: par l’action directement sur les protéines. Il existes deux voies principales : a) Le génie enzymatique : En favorisant une réaction chimique du métabolisme à l’aide d’une protéine ayant une fonction de catalyseur. b) Le génie immunomique : Par l’activation ou l’inhibition de cellules ou de matériel génétique (utilisation des anticorps).

Notions de base en Biotechnologie 1) Cellule végétale et cellule animale

Notions de base en Biotechnologie 2) Cellule bactérienne

Notions de base en Biotechnologie 3) Le protoplaste La paroi cellulaire donne sa forme et sa rigidité à la cellule végétale. Si on ôte cette paroi de la cellule, il ne lui reste alors que la membrane plasmique, qui renferme le cytoplasme, la vacuole et le noyau. Cette cellule est maintenant un protoplaste. Celui-ci prend une forme sphérique, il pourra retrouver sa forme d’origine en reformant une nouvelle paroi.

Notions de base en Biotechnologie

Notions de base en Biotechnologie 4) L’Acide désoxyribonucléique (ADN): est une macromolécule présente dans les cellules de tous les êtres vivants. Quand les cellules se divisent, cet ADN se reproduit à l'identique : toutes les cellules d'un individu contiennent le même ADN et celui-ci est spécifique à l’individu concerné, ce qui explique l’unicité des êtres vivants.

Notions de base en Biotechnologie

Notions de base en Biotechnologie 5) Le gène Un gène est un « morceau » de l’ADN et qui porte le plan de fabrication d’une protéine. Les gènes sont porteurs des informations relatives aux caractéristiques d’un individu (la couleur des yeux par exemple).

Organisme Génétiquement Modifié (OGM) 1) Définition est un organisme (une plante, un animal, une bactérie, un virus) dans lequel on a introduit artificiellement un ou plusieurs gènes, soit inconnus de l'espèce à laquelle appartient cet organisme, soit appartenant à l'espèce mais ayant subi plusieurs manipulations génétiques. L'introduction de ces gènes conduit à la production de protéines qui confèrent de nouveaux caractères à l'organisme génétiquement modifié.

Organisme Génétiquement Modifié (OGM) 2) Méthodes de fabrication d’un OGM les méthodes sont classées selon deux types : a) les techniques de transfert direct ; b) les techniques transfert indirect.

Organisme Génétiquement Modifié (OGM) a) les techniques de transfert direct La transformation directe consiste en l'introduction dans l’ADN d'un gène véhiculé le plus souvent par le biais de techniques physico-chimiques. Il existe plusieurs techniques de transfert direct que nous allons expliciter : 1. l’électroporation, 2. la micro-injection , 3. la. biolistique.

les techniques de transfert direct 1) l’électroporation Elle consiste à soumettre un mélange de protoplastes et d'ADN à des chocs électriques. Le champ électrique provoque la déstabilisation de la membrane plasmique du protoplaste et conduit à l'ouverture des pores membranaires, facilitant ainsi le passage de l'ADN dans le noyau. Or, les protoplastes baignent dans une solution de plasmides. Ces derniers passent donc très facilement dans la cellule qui se trouve à son tour génétiquement modifiée.

les techniques de transfert direct

les techniques de transfert direct

les techniques de transfert direct Informations supplémentaires v L'électroporation est l’une des techniques les plus simples à mettre en œuvre v Cette manipulation est possible car le phénomène d’ouverture des pores est réversible. v C’est grâce à cette technique le riz, le maïs ou l’orge ont été transformés pour la première fois.

les techniques de transfert direct 2) La micro-injection L'opération consiste à introduire directement le gène étranger dans la cellule à modifier, à l'aide d’un micromanipulateur monté avec un microscope. On maintient le protoplaste à transformer avec une microaiguille et on introduit le gène dans le noyau, à l’aide d’une micro-pipette.

les techniques de transfert direct

les techniques de transfert direct Informations supplémentaires v La micro-injection ne s'applique dans des cas particuliers car elle est complexe et lourde à utiliser. v Pour réussir l'opération, il faut injecter mille copies du gène dans l'espoir qu'une cellule puisse accepter l’ADN étranger.

les techniques de transfert direct 3) La biolistique (balistique biologique) elle consiste à propulser le gène d’intérêt (transgène) dans les cellules (végétales). On utilise des microbilles de métal enrobées d’ADN (billes d’or ou de tungstène de un micron). Elles sont projetées à grande vitesse sur les cellules à transformer afin de traverser leur paroi. Ces billes seront progressivement freinées en traversant les différentes couches cellulaires. Quelques-unes des cellules atteintes vont alors insérer spontanément les transgènes dans leur noyau.

les techniques de transfert direct

les techniques de transfert direct Informations supplémentaires v Cette méthode est très prometteuse, car elle permet de façon simple et rapide d'injecter de l'ADN dans une grande quantité de cellules sans passer par une phase protoplasmique, encore très mal maîtrisée chez certaines espèces. v De plus, cette injection peut être réalisée sur un tissu non désolidarisé de l'organe d'origine.