Les biotechnologies s'avèrent également efficaces pour la RECHERCHE DE BASE, car tout ce qui vise à optimiser la production du métabolite secondaire correspond à une connaissance physiologique d'un organisme spécifique.
Un sujet marginal de la biotechnologie est la MICROPROPAGATION : ce terme désigne l'élimination des apex de la tige des plantes officielles, qui sont placées in vitro pour obtenir des plantes entières. Cette voie est choisie pour obtenir un grand nombre de plantes à mettre en champ, pour améliorer la culture agronomique et isoler les cellules saines d'un organisme malade ; pour cette raison, il est associé aux biotechnologies.
Une définition typique d'un élément biotechnologique est celle du PROTOPLAST : cellule végétale dépourvue de paroi et utilisée en recherche fondamentale et dans la régénération des cultures. Le protoplaste est la cellule végétale cultivée in vitro, privée de la paroi par l'ajout d'une "concentration appropriée de cellulase, une enzyme qui hydrolyse les chaînes cellulosiques. Physiologiquement, la paroi cellulaire est une structure capable de contrer la pression de turgescence cellulaire, déterminée par la capacité de la vacuole à attirer l'eau et capacité de la paroi à bloquer cette pression grâce à sa structure semi-rigide.Une cellule végétale sans paroi dans un environnement normal exploserait (logiquement c'est une cellule cultivée en milieu liquide).
Pour obtenir les protoplastes, les cellules végétales sont placées en milieu liquide, puis dans une solution. Les milieux de culture ne sont pas des milieux iso-osmotiques en général, mais pour la culture de cellules dépourvues de parois il est nécessaire de garder sous contrôle l'osmolarité du milieu de culture, pour leur permettre de se développer.
La culture de protoplastes, très coûteuse et particulière, nécessite des compétences biologiques spécifiques, car, bien qu'il ne possède pas de paroi, le protoplaste reste une cellule avec son propre catabolisme et son propre anabolisme. Le système doit être surveillé et modifié en permanence pour maintenir son osmolarité inchangée. Pour cette raison, le protoplaste est utilisé par les laboratoires de recherche pour l'étude du métabolisme cellulaire et pour la genèse de cellules hautement productives.
Le protoplaste est finalement une cellule animale eucaryote équipée d'une vacuole végétale et de plastes.
Il est possible d'attaquer le noyau du protoplaste et d'y insérer des éléments végétatifs, en le transformant en laboratoire d'amélioration ; ainsi de petites portions d'ADN, introduites dans le noyau sous forme de micro-projectiles de tungstène et contenant les informations nécessaires pour améliorent les processus de production, sont incorporés dans le génome et induisent un changement métabolique.Les protoplastes génétiquement transformés peuvent être ramenés dans une cellule végétale normale, car ils ont été privés de la paroi mais pas de leur capacité à la régénérer ; donc, réintroduits dans un milieu liquide sans cellulase, ils reconstruisent la paroi cellulaire, redevenant des cellules végétales avec des annexes nucléiques amélioratrices.
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