TPE - La culture in vitro

La culture in vitro

Comment la culture in vitro s'est développée depuis le 19ème siècle et quels en sont les enjeux actuels?


I. Les découvertes menant à la culture in vitro
Nous allons tout d'abord voir de quelle manière le clonage végétal s’est développé au fil du temps. Le clonage végétal existe depuis des milliers d'années, mais il y a eu une grande avancée lors du 19ème et 20ème siècle, notamment dû aux révolutions agricoles et industrielles.
Mais afin d'expliquer plus en détail la découverte de la manière dont une plante peut se « cloner » ou se « reproduire asexuellement », nous devons revenir en arrière jusqu'en 1676, époque à laquelle l'homme découvre le rôle des organes sexuels chez les végétaux. C'est alors que l'homme comprends comment se reproduisent les plantes de manière sexuée.

En 1756, soit 80 années plus tard, Henri Duhamel du Monceau fait une intéressante découverte. Il découvre que des bourgeons apparaissent sur le bois d'un arbre quand on en enlève l'écorce. En 1838, cette propriété donnera lieu à la « théorie cellulaire ». Cette théorie est l’une des théories centrale et principale de la biologie cellulaire.

Plus tard, en 1875, M, Strasburger, en étudiant la division de cellules végétales, découvrit des « filaments ». Le docteur W.Flemming, qui poursuivait les mêmes études, observa également en 1879 ces mêmes structures. Il leur donna un nom : « chromatines ». Ce n'est qu'en 1888, après la confirmation de ces études par d'autres chercheurs que W. Waldeyer leur donna le nom « chromosomes ». Ces chromosomes sont présents dans toutes les cellules végétales, et plus généralement dans toutes les cellules eucaryotes (possédant un noyau). Ce sont eux qui permettent la division cellulaire, appelée mitose, chez les êtres vivants.
Voici une image de chromosomes.

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Gregor Mendel, un botaniste tchèque, énonce en 1850 les « lois de Mendel ». Ce sont des lois concernant l'hérédité. Il fait toute sorte de découvertes sur le procédé de l’hérédité dont découlent 3 lois fondamentales sur l'hérédité, qui décrivent comment se déroule le croisement de gènes et de ses différents allèles. À cette époque, la théorie la plus commune avant Mendel était le mélange de sang! En réalité, les travaux sur l’hérédité furent des échecs car les agriculteurs travaillaient comme ils en avaient l’habitude, c’est à dire par échecs et réussites d’expérimentations au hasard. Il était commun de penser que l’hérédité consistait d’un “mélange” des caractères différents des parents; par exemple, une plante à la fleur de couleur noire et une plante à la fleur de couleur blanche donneraient une plante à la fleur grise ou noire et blanche.
La représentation des deux premières lois de Mendel sur l'hérédité:

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En 1902, Haberlandt, un biologiste allemand énonce la propriété appelée totipotence cellulaire végétale. Cette propriété va se révéler fondamentale au clonage végétal. C'est la base de la culture in vitro.

Bien que les chromosomes aient étés pour la première fois découverts en 1875, ce n’est qu’en 1953 que deux scientifiques, James Watson et Francis Crick, découvrent la véritable structure de l’ADN: une double hélice. Et c’est encore plus tard, en 1960, que le code génétique fut découvert.
Pour finir, voici un résumé des différentes découvertes qui ont mené à la culture in vitro et leurs dates:

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