les domaines de biotechnologies

                       les domaines de biotechnologies

1)Grands domaines:

Les biotechnologies jouent un rôle important dans le secteur des industries de la sante, mais ont aussi un rôle émergent dans les secteurs de l' environnement de l’agriculture . de l’agroalimentaire, ainsi que pour la mise au point de processus industriels innovants.

1_1 Dans le domaine agricole (biotechnologies vertes):

Selon les promoteurs des biotechnologies, ces dernières peuvent ou pourraient contribuer à diminuer les émissions de nombreux polluants ou gaz à effet de serre, mieux protéger les ressources en eau, cultiver sur des sols pollués ou irriguer avec de l'eau salée, diminuer l'usage d'engrais et pesticides en rendant des plantes capables de produire leur propre « bio-pesticide » et capter dans l'air l'azote dont elles ont besoin ;
Le développement d'abord expérimental (dans les années 1980) puis en plein champs (années 1990/2000) des biotechnologies dans le domaine de l'agriculture, et de l’agronomie, au travers en particulier des OGM soulève de nombreuses polémiques, au niveau de certains groupements professionnels d'agriculteurs (comme la confédération paysanne  en France) et des ONG les Amies de nature . L'association  suit l'actualité dans ce domaine afin d'alimenter le débat public. 
Selon un rapport de l'OCDE de 2009, « d'ici 2015 environ la moitié de la production mondiale de grandes cultures alimentaires et fourragères sera assurée par des variétés mises au point à l'aide de la biotechnologie. » .

traitement d'eau polluée

Les variétés des espèces de plante

1_2 Dans le domaine de la santé (biotechnologies rouges):

Expérience médicale

ci suppose un important effort de recherche pour comprendre le fonctionnement des organismes, et concevoir des médicaments capables d'agir sur d'éventuelles perturbations, et pour mieux différencier la part du génétique et de l'environnemental dans étiologies et épidémiologies des maladies. Cet effort  est de plus en plus externalisé par l'industrie pharmaceutique vers les sociétés de biotechnologie, avec l'objectif d'avoir accès à une offre plus diversifiée de produits finis, c’est-à-dire de candidats médicaments pour lesquels la preuve de concept (essais in vitro et/ou en culture cellulaire), la preuve de faisabilité (essais chez l’animal), voire l'évaluation clinique chez l’homme ont déjà été faites.
La présence effective d’un tissu de jeunes entreprises innovantes de biotechnologie est donc une source d’innovations majeure pour le secteur pharmaceutique. Ainsi, actuellement 15 % des nouveaux médicaments seraient issus des biotechnologies et les projections portent ce chiffre à 40 % pour 2010. 
La pharmacopée est le domaine pour lequel le public admet le mieux l'usage de la transgenèse, si les micro-organismes génétiquement modifiés sont cultivés en réacteurs fermés et non en plein champs, et avec les meilleures conditions de biosécurité.

                         la technique de la fècondation in vitro et le transfert de l'embryon (FIVETE)

1_3 Dans le domaine de l'industrie (biotechnologies blanches):

 bien au-delà du secteur pharmaceutique, les biotechnologies blanches jouent un rôle croissant dans la bio-industrie, notamment dans les domaines de l’environnement. Les technologies blanches, parfois dites de seconde ou troisième génération, ont généralement recours à des bactéries utilisées comme vectrices et/ou productrices d'enzymes ou d'autres substances d'intérêt technique et commerciales.

Alors que le génie écologique travaille plutôt in situ et avec les écosystèmes, les biotechnologies blanches utilisent beaucoup la fermentation en bioréacteurs, l'importation d'organismes créés par génie génétique ou importés de milieux extrêmes, ou d'autres processus biotechnologiques qui ont par exemple débouché sur la lixiviation biologique, ou dans l'industrie du papier la pulpation biologique, le blanchiment biologique, ou ailleurs la désulfuration biologique, ou encore la biorestauration (phytoremédiation, mycoremédiation...) de sols ou sédiments pollués, la biofiltration de l'eau ou de l'air, etc. Les biotechnolobies blanches pourraient aussi contribuer à la mise au point de capteurs plus sensibles à l'état physico-chimique de l’environnement, de sa pollution par des substances chimiques. Elles pourraient aussi servir à la mise au point de procédés de recyclage innovants. Les organismes génétiquement modifiés ou des organismes sélectionnés pour leurs capacités naturelles peuvent être utilisés pour produire des matériaux innovants, des substances chimiques, très difficiles ou très coûteux à obtenir par la chimie traditionnelle.

Les biotechnologies constituent donc un vaste domaine, aux applications industrielles importantes, et en terme économique un vaste marché potentiel :

• Les biocatalyseurs : Certains étaient utilisés depuis des siècles, pour la fabrication de produits alimentaires. Ils interviennent maintenant dans les procédés innovants d'une industrie plus « propre » ou qui se dit « verte» (biodétergents, textile, amidon et fécule, bière, pâtisserie et panification, vins et jus de fruit, pour la dégradation de l’amidon en sucres pour la fabrication d’alcool ou comme solvant, industrie alimentaire des additifs pour l’amélioration des qualités nutritives des aliments, industrie laitière pour la conversion du lactose en sucre assimilable, arômes de fromages, arômes alimentaires biosynthétiques, colorants alimentaires de synthèse), alimentation animale (hydrolyse des protéines pour la production de farines à haut rendement), industrie des cosmétiques (production de bases de crèmes et de collagènes), industrie papetière (dissolution des pâtes, blanchiment, contrôle de viscosité des amidons), procédés de tannage (élimination des poils et graisses), traitement des graisses (hydrolyse des graisses et lécithines, estérification, production d’agents de solubilité, bio-détergents, savons et procédés de saponification), chimie fine (produits pharmaceutiques).
• Des procédés enzymatiques permettent des applications industrielles plus « propres » et moins énergivores ; dont la production de détergents divers et tensioactifs, désencollage/désamidonnage des textiles tissés avant leur coloration et traitement de surface, le marché des amidons et fécules, hydrolyse des sucres de l’amidon, productions alimentaires (procédés de fermentation), autres industries (alimentation animale, fabrication ou traitement du papier, y compris le blanchiment et le désencrage, le traitement des cuirs, la biochimie fine, ou encore le traitement des graisses et huiles).
• Des organismes génétiquement modifiés (bactéries, champignons) et/ou produits par génie génétique pourraient améliorer certaines techniques de bioremédiation, notamment pour le traitement et l’utilisation des déchets : traitement des eaux usées, dépollution ou détoxication des sols (métabolisation des polluants par des micro-organismes), herbicides, traitement et reconversion des sous-produits de l’industrie agro-alimentaire (déchets de cellulose, du petit-lait de la fabrication de fromages et beurres, graisses animales, équarrissage et farines animales, etc.).
  • Les procédés de fermentation traditionnelle : fermentation alcoolique, acides organiques (acide citrique, acide acétique…), production d’antibiotiques, production de dérivés chimiques, biopolymères, etc. à l’aide de cultures de micro-organismes.
  • des enzymes et biocatalyseurs peuvent être utilisés dans des procédés alimentaires, en chimiothérapie, pour produire des produits chimiques, des biosenseurs ou des équipements médicaux de diagnostic.
  • L’industrie des combustibles et produits organiques alternatifs au pétrole : photolyse de l’hydrogène, digesteurs de biomasse pour la production de méthane, alcools (à partir de sucres végétaux) et production par des algues (Chlorophyceae) de lipides d'intérêts (Triglycéride).
• La biologie moléculaire et le génie génétique de l’ADN recombinant (ADN donneur, ADN vecteur ou ADN hôte) sont utilisés pour la synthèse de produits organiques (produits chimiques ; bio-protéines : hormones de synthèse, anticorps, facteurs sanguins), avec par exemple ;
  • Les technologies des interférons et anticorps monoclonaux : développement de thérapeutiques, équipements de diagnostic.
  • Les cultures de cellules végétales et protéines unicellulaires : production de biomasse, produits chimiques (stéroïdes, alcaloïdes, etc.)
  • Les cultures de cellules animales de mammifère.
  • La sélection des plantes et les cultures de tissus végétaux.
• Les procédés biologiques de fixation de l’azote : réduction de l’usage des engrais azotés pour les productions agricoles, production d’ammoniac à partir d’azote gazeux atmosphérique.
• Les autres procédés industriels associés : système de recyclage des eaux usées ; collecte, prétraitement et filtration des captages d’eau potable, extraction et purification des produits miniers, développement de réacteurs sans combustible fossile et sans chimie polluante, isolation/concentration et récupération ou filtration des catalyseurs et organismes utilisés dans la fabrication de sous-produits. 

Exemples de nouvelles méthodes en génétique.

 

La PCR nécessite un ADN bicaténaire contenant la séquence visée, une ADN polymérase résistante a la chaleur, les quatre nucléotides a  disposition ainsi de 15 à 20 nucléotides qui servent d'amorces (primers).Une amorce est complémentaire a l'un des début de la séquence visée.

La PCR : c’est une technique inventée en 1986 par Kary Mullis, cette technique permet de créer plusieurs copies d’un fragment donné d’un brin d’ADN.

Southern blot : Cette technique a été inventée par Edwin Southern en 1975, elle permet de détecter une séquence spécifique de nucléotide dans un gène.

extraction propre de l'huile et d'actifs végétaux

2_3 Biotechnologies et art :

En 2007, l'artiste Orlan  a créé une œuvre intitulée Le Manteau d'Arlequin. Il s'agit d'une installation mêlant art et biotechnologies, créée avec des cellules vivantes d'Orlan, de cellules d'origines humaine et animale. Cette œuvre s'inspire du texte de Michel Serres "Laïcité" en préface de son ouvrage "Le Tiers Instruit". Michel Serres utilise la figure de l'Arlequin comme métaphore du croisement, de l'acceptation de l'autre, de la conjonction, de l'intersection. Le Manteau d'Arlequin développe et continue d'explorer l'idée de croisement chère à l'artiste en utilisant le médium plus charnel qu'est la peau. Il questionne également la relation entre la biotechnologie et la culture artistique. Cette installation a été présentée à Perth, Liverpool, Luxembourg.

culture du peau d'artiste

Tableaux abstraits