Les bactéries recombinantes sont des bactéries qui ont subi le génie génétique. Cela signifie que leur ADN a été altéré par l’introduction d’un nouvel ADN. De telles bactéries ont été d’une immense valeur dans la recherche biologique et pour des utilisations industrielles et environnementales.
Le nouvel ADN est souvent introduit dans une sorte de véhicule appelé vecteur. Il peut s’agir d’un plasmide ou d’un virus. Le plasmide a un type de marqueur sélectionnable, de sorte que les cellules continueront à le produire. Il s’agit souvent d’une résistance aux antibiotiques. Il est également possible d’introduire un gène directement dans le propre ADN de la bactérie.
Souvent, lorsqu’un nouveau gène est cloné, il est exprimé dans un micro-organisme et fréquemment dans des bactéries. Le rat de laboratoire du monde bactérien est Escherichia coli, que l’on trouve couramment dans nos intestins. De nombreuses souches d’E. coli sont disponibles pour des expériences de clonage.
De nombreux kits de clonage sont disponibles qui facilitent un niveau élevé d’expression de protéine produite par un gène cloné dans E. coli. C’est ce qu’on appelle la surexpression. Dans la recherche fondamentale, ces techniques aident à fournir suffisamment de matériel pour étudier la fonction et les propriétés du produit du gène.
Les techniques de surexpression dans les bactéries recombinantes ont été d’une grande utilité pour diverses industries. Ils ont permis la production de matériaux très difficiles à isoler des sources naturelles. De plus, isoler des composés de l’homme risque de propager des maladies. De nombreuses protéines d’importance médicale ont été produites commercialement de cette manière. L’insuline, l’hormone de croissance humaine et l’érythropoïétine, un médicament anti-anémique, en sont quelques exemples.
De nombreuses autres espèces de bactéries sont susceptibles d’être modifiées génétiquement. Cela inclut ceux qui peuvent vivre dans des conditions environnementales plus extrêmes, telles que les eaux usées polluées. Souvent, le processus de fabrication ou de dégradation d’un produit chimique comporte plusieurs étapes chimiques différentes. Les scientifiques ont été capables de concevoir des bactéries recombinantes avec les gènes de voies entières pour la biosynthèse, ou la biodégradation, des composés.
Les bactéries génétiquement modifiées sont utilisées dans la bioremédiation. Il s’agit de la pratique consistant à utiliser des organismes pour traiter la pollution causée par l’homme. Depuis des décennies, les bactéries et les champignons sont utilisés pour traiter les eaux usées et décontaminer les eaux et les sols imprégnés de polluants organiques. Avec l’avènement du génie génétique, cependant, il est possible de concevoir des bactéries recombinantes pour décomposer les polluants dans des conditions que des micro-organismes non altérés peuvent trouver défavorables.
Les bactéries sont particulièrement aptes à absorber les métaux toxiques. Le traitement des sols contaminés et des déchets solides se fait généralement dans un grand réservoir appelé bioréacteur. C’est une façon de contenir les bactéries recombinantes, afin qu’elles ne s’échappent pas dans l’environnement. Il permet également d’optimiser plus facilement les conditions environnementales à celles qui favorisent la croissance des bactéries. En outre, de nouvelles souches de bactéries peuvent être créées pour décomposer des composés qui étaient auparavant très résistants à la dégradation.