Biotechnologie et gnomique (gntique)

Qu'est ce que la biotechnologie?

La biotechnologie est l'utilisation et la mise en valeur des processus biologiques. Pour la majorité des gens, biotechnologie signifie technologie de pointe, mais, en réalité, le terme « biotechnologie » englobe toute une variété d'applications, certaines où la technologie joue un rôle secondaire, comme les programmes de sélection, et d'autres qui ont une dimension hautement technologique comme le génie génétique.

Quelques liens pour en savoir plus

Le glossaire et l'illustration de la cellule vous permettront de mieux comprendre en quoi consiste la biotechnologie. Vous trouverez la définition des mots soulignés en caractères gras dans le glossaire ou en cliquant sur les mots ou sur les phrases qui comportent un lien hypertexte. Si vous désirez que le glossaire s'ouvre dans une autre fenêtre pour le consulter tout en lisant le texte, tenir la touche MAJUSCULE enfoncée en cliquant sur le lien du glossaire.

Bon nombre de sites Web contiennent de l'information sur divers aspects de la biotechnologie et de la génomique. Les deux sites dont le lien est donné ci-après peuvent être un bon point de départ si vous voulez approfondir la question.

Le génie du génome (Génome Canada et le Musée canadien de la nature) – http://nature.ca/genome/index_f.cfm

Scitable by Nature Education http://www.nature.com/scitable (ce site n'est offert qu'en anglais).

Pourquoi le MPO a t-il recours à la biotechnologie?

À l'heure actuelle, le travail effectué au MPO en biotechnologie est axé sur la génomique (génétique) et concerne l'ADN (acide désoxyribonucléique) et l'ARN (acide ribonucléique). Tout organisme biologique comporte de l'ADN et de l'ARN. L'ADN est le « plan » que l'organisme a reçu de ses parents. L'étude de l'ADN nous renseigne sur certaines des similitudes et des différences fondamentales qui peuvent exister chez les êtres vivants, que ce soit chez un même individu ou chez des individus différents appartenant à la même espèce ou à des espèces différentes ou encore à la même population ou à des populations différentes. Quant à l'ARN, c'est le premier niveau d'utilisation du plan. Lorsqu'on étudie l'ARN, on examine l'expression génétique.

Les chercheurs du MPO utilisent la biotechnologie à deux fins :

  1. pour des travaux sur les organismes aquatiques;
  2. pour fournir de l'information à l'appui de la réalisation du mandat confié au MPO en ce qui touche la réglementation des produits de la biotechnologie aquatique.

Pour en savoir plus

Pour en savoir plus sur le Programme de recherche et développement en biotechnologie aquatique et en génomique du MPO et sur le programme de réglementation de la biotechnologie aquatique, voyez le site « Biotechnologie aquatique » http://www.dfo-mpo.gc.ca/Science/biotech/index-fra.htm

Comment utilise t-on la biotechnologie à l'IOB?

Dans la région des Maritimes, le personnel du programme de biotechnologie a recours à des techniques et des technologies de biologie moléculaire pour étudier la génétique et la génomique de divers organismes aquatiques. À l'heure actuelle, on étudie surtout l'ADN des échantillons. Ces mêmes techniques et technologies peuvent être (et sont) appliquées à divers autres organismes dont des microorganismes, des invertébrés aquatiques et des vertébrés. L'étude de l'ADN apporte la réponse à des questions qui varient selon l'organisme étudié, mais elle nous renseigne notamment sur les points suivants :

  • Identification des espèces
    On ne peut reconnaître facilement toutes les espèces d'après leur apparence. Dans certains cas, on ne dispose pas de l'organisme entier pour l'identification. Grâce à des méthodes fondées sur l'analyse de l'ADN, on peut identifier les espèces d'après de petits morceaux de tissus, comme des échantillons de muscle, de nageoire, de mucus, d'écailles, de sang ou d'hémolymphe, etc. L'identification des espèces est très importante, car elle permet aux chercheurs d'évaluer la biodiversité.
  • Ascendance
    Des analyses fondées sur l'ADN permettent d'établir l'origine d'un individu. Il s'agit d'un aspect important en aquaculture et dans d'autres programmes de sélection où les poissons (ou invertébrés) sont élevés en groupes. On peut se servir de cette information pour limiter la consanguinité.
  • Structure des populations
    En génétique des populations, on compare la fréquence des allèles de groupes d'individus afin de voir s'il y a des différences. Ces travaux apportent de l'information importante pour la gestion et la protection des populations et des espèces. Dans ce type d'études, on examine des microsatellites ou des produits de polymorphisme de longueur de fragments amplifiés.
  • Santé de l'écosystème
    Nouveau défi pour le MPO : déterminer si un écosystème est en bonne santé et comment il évolue au fil du temps. L'un des indicateurs actuellement examinés comme outil pour ce genre d'étude est l'écologie microbienne étudiée au moyen de la métagénomique. Il s'agit d'examiner une portion de l'ADN de toutes les bactéries d'un échantillon d'eau pour savoir quelles espèces bactériennes sont présentes et comment elles évoluent. Les bactéries réagissent rapidement aux changements dans l'environnement et constituent une source de nourriture pour bon nombre d'animaux microscopiques.
  • Conception d'outils biomoléculaires
    Pour mener le type d'études décrites ci-dessus, il faut avoir les outils nécessaires. Les ouvrages scientifiques sont riches en information, mais il existe de nombreuses espèces sur lesquelles l'information dont nous avons besoin est inexistante ou insuffisante. Il nous faut donc d'abord obtenir l'information par nous mêmes. Ce travail peut comprendre l'isolement de loci ou l'adaptation de méthodes en fonction des espèces ou de l'information dont nous avons besoin.

Qui travaille en biotechnologie et en génomique (génétique) à l'IOB?

La biotechnologie peut servir à de nombreux chercheurs du MPO, mais comme son utilisation nécessite de l'équipement spécialisé et une formation, quelques groupes se sont spécialisés dans ce domaine :