Origine du mot biotechnologie : Le terme « Biotechnologie » a été utilisé par Karl Ereky en 1919 dans un livre intitulé La biotechnologie de la viande, la graisse et la production de lait dans une agriculture à grande échelle.

Le préfixe « BIO » implique l’étude du monde vivant aussi bien en amont, en parallèle et en aval d’un procédé industriel ou artisanal. Le terme « TECHNOLOGIES » implique le développement, le perfectionnement et l’utilisation de méthodes et outils spécifiques d’un domaine.

Notion de biotechnologie : ensemble des méthodes ou techniques utilisant des éléments du vivant (organismes, cellules, éléments subcellulaires ou moléculaires) pour rechercher, produire ou modifier des éléments ou organismes d'origine végétale ou animale (ou non) à des fins industrielles et agricoles. C’est une branche scientifique qui combine la biologie et la technologie dans le but d'améliorer la qualité de vie des personnes. Elle utilise des cellules vivantes ou l’un de leurs composants pour développer des produits ayant des objectifs spécifiques. Les biotechnologies englobent les biotechnologies classiques et les biotechnologies modernes.

Les Biotechnologies classiques (anciennes)

Depuis des temps anciens l’Homme utilise de manière empirique de nombreux microorganismes responsables de fermentation pour produire des aliments ou des boissons.

Les fermentations

  • La fermentation alcoolique due à des levures est utilisée pour la fabrication de boissons alcoolisées (vin, bière, cidre…) ainsi que dans l’industrie de la boulangerie et de la pâtisserie.
  • La fermentation lactique due à des bactéries lactiques, est utilisée du lait caillé et de ses dérivés (yaourt, fromage…).

La tannerie

Le cuir fut autrefois traité à l’aide d’excréments de chien afin de décomposer les protéines des peaux animales donc de tanner. Nous savons aujourd’hui que dans les excréments de chien des bactéries se multiplient en libérant certaines enzymes permettant de stopper le processus de désintégration des peaux animales. De nos jours, ces enzymes sont heureusement fabriquées.

Les techniques de sélection variétale à travers le transfert des caractères par des croisements dirigés ou la multiplication par vitro-plants (culture in vitro, bouturage).

Culture in vitro chez les plantes

La culture in vitro signifie culture dans le verre, c’est-à-dire en dehors des conditions naturelles. Le principe de cette technique employée en horticulture est de multiplier une plante sans faire intervenir les organes reproducteurs, (multiplication végétative) ce qui permet l’obtention rapide de plantes identiques à la plante mère. De petits morceaux de tissus végétaux en culture peuvent régénérer des plantes entières.

Les biotechnologies modernes

Elles concernent l'introduction de gènes étrangers (transgènes) dans un organisme vivant (plante, animal, microorganisme). Elles englobent, entre autres, la manipulation du matériel génétique et de fusion de cellules au-delà des barrières normales de reproduction et le clonage des gènes d'intérêt. 

Le clonage

Reproduction d’un individu (végétal ou animal) à partir d’une de ses cellules.

Le 24 février en 1994, le quotidien britannique observer révélait que les scientifiques venaient de réaliser une première mondiale en clonant un mammifère adulte. Des chercheurs de l’institut Roslin d’Édimbourg avaient réussi à faire naître le 5 juillet 1995, une brebis conçue à partir d’une cellule prélevée sur la mamelle d’une autre brebis adulte. Elle fut nommée Dolly en hommage aux formes avantageuses de la chanteuse américaine Dolly Parton.

La fécondation in vitro et transfert d’embryon (FIVETE) chez les animaux

Les étapes de la fécondation in vitro chez l'homme

La manipulation génétique

Exemples de la thérapie génétique et de la transgenèse.

La transgenèse est un processus d'introduction d'un gène exogène ou modifié (transgène) dans un organisme receveur de la même espèce ou d'une espèce différente dont est issu le gène.

Les domaines de la biotechnologie (couleur des biotechnologies)

  • Les biotechnologies vertes qui se penchent sur l'agriculture. 
  • Les biotechnologies rouges qui se penchent sur la médecine (production de vaccins et d' antibiotiques,  développement de nouveaux médicaments, techniques de diagnostic moléculaire, les thérapies régénératives et le développement du génie génétique pour guérir les maladies par la manipulation génétique).
    Exemples : la thérapie cellulaire et la médecine régénérative, thérapie génique et les médicaments à base de molécules biologiques telles que les anticorps thérapeutiques.
  • Les biotechnologies blanches qui se penchent sur les énergies, telles que les biocarburants et le biogaz. 
  • Les biotechnologies bleues qui sont basées sur l'exploitation des ressources marines pour créer des produits et des applications d'intérêt industriel. 
  • Les biotechnologies jaunes qui se penchent sur la question de la dépollution et toutes les applications de la biotechnologie directement liées à l'environnement (l'entretien de la biodiversité et l'élimination des contaminants).
    Entretien de la biodiversité : Analyse des populations et des espèces, comparaison / classification et clonage pour préserver les espèces et les technologies de stockage du génome.
    Élimination des contaminants : utilisation des micro-organismes et les plantes pour isoler et éliminer des diverses substances comme les métaux lourds et les hydrocarbures .