Gène marqueur

Les gènes marqueurs de sélection peuvent être divisés en plusieurs sous-catégories selon qu'ils confèrent une sélection positive ou négative, et selon que la sélection est conditionnelle ou non-conditionnelle à la présence de substrats externes[1].

• Gènes de sélection positive : ce sont les gènes qui favorisent la croissance du tissu produit par la cellule dont le génome a été génétiquement modifiée. La détection de ces gènes marqueurs à sélection positive est subordonnée à l'utilisation d'agents toxiques (antibiotiques, herbicides ou médicaments). Ce sont les premiers gènes marqueurs à avoir été utilisés par les biotechnologies.
  Ces gènes sont par exemple des gènes de résistance à un antibiotique comme les gènes nptI et nptII conférant une résistance à l'antibiotique kanamycine ; dans ce cas, toutes les cellules ayant acquis le transgène résisteront à l'antibiotique alors que les autres seront tuées.
  L'utilisation de gènes marqueurs de sélection positive de ce type présentait le double « avantage » de permettre à la fois le repérage et un tri rapide des cellules génétiquement modifiées (les seuls à survivre), par rapport à celles n'ayant pas acquis le transgène. Mais de tels gènes marqueurs sont de moins en moins recommandés et moins utilisés car posant des problèmes de biosécurité (en raison des risques de disséminations d'antibiorésistance qu'ils représentent).
  Plus récemment, on a utilisé des gènes de sélection positive qui ne s'expriment que conditionnellement, par exemple en présence d'agents non toxiques (substrats particulier de croissance ou induisant la croissance et la différenciation des tissus transformés).
  D'autres stratégies récentes incluent des gènes marqueurs de sélection positive qui ne sont pas conditionnés à des substrats extérieurs, mais qui modifient des processus physiologiques régissant le développement des plantes (champignons, bactéries, ou animaux le cas échéant).

• Gènes de sélection négative : Inversement, ces gènes marqueurs « négativement sélectionnables » provoquent la mort des cellules ou organismes génétiquement modifiés dans certaines conditions, contrôlables et connues de l'expérimentateur.

Ils doivent modifier un caractère assez significativement pour que ce changement soit repérable directement à l'œil nu, ou sous une lumière particulière (fluorescence).
Ainsi et par exemple des mutations du gène white modifient la couleur des yeux chez la drosophile.