Le transfert de gène (ou transgenèse ) comporte plusieurs étapes :

• l'identification et la localisation du "gène d'intérêt", responsable de la caractéristique jugée intéressante à transférer (par exemple la résistance à la pyrale est portée par le gène Bt dans le maïs Bt) ;

• l'isolement de ce gène ;

• la réalisation d'une "construction génétique" (comportant le gène d'intérêt et les séquences de régulation nécessaires à son expression dans l'organisme receveur) et son insertion dans un plasmide, petite boucle d'ADN d'origine bactérienne servant de "malette" de transfert du gène d'interêt.
  Les séquences de régulation comportent obligatoirement un promoteur adapté à l'organisme receveur. Une séquence est un enchaînement de bases particulier. Le choix du promoteur permet d'orienter l'expression du gène, de la limiter à une partie de l'organisme (feuilles ou racines, glande mammaire…) ou à un stade de son développement ;

Réalisation d'une construction génétique Légendes - Promoteur : C'est une séquence qui est reconnue comme le début du gène d'intérêt, et qui ordonne à ce gène d'entrer en fonction dans certaines conditions. - Terminateur : C'est une séquence qui permet aux outils de la cellule de reconnaître la fin du gène d'intérêt. - Gène marqueur : Cette séquence crée un marquage dans la cellule permettant de détecter l'insertion du gène d'interêt dans le génôme de cette cellule. - Plasmide : Petite boucle d'ADN d'origine bactérienne servant de "malette" de transfert du gène d'interêt. Schéma par Rémi Pillon & Daniel Lepoittevin

• l'introduction du plasmide modifié dans le génome de la cellule, par un vecteur biologique (un Agrobacterium ou un virus "désarmé") ou par un procédé mécanique (projection de microbilles de tungstène portant le plasmide). Il est également possible d'introduire la construction génique directement, par microinjection dans la cellule.

Introduction du plasmide modifié dans le génome de la cellule Schéma par Rémi Pillon & Daniel Lepoittevin

L'intégration du transgène dans la cellule ne signifie pas qu'il s'y exprimera correctement. Un contrôle de l'efficacité du transfert est donc nécessaire :

Si l'activité du gène d'intérêt est difficile à détecter ou n'intervient que tardivement dans la vie de l'organisme, on ajoute dans la construction génique un gène marqueur, qui permettra de trier plus facilement et précocement les individus (ou les parties des individus) qui exprimeront bien le transgène. Les marqueurs les plus utilisés sont des gènes de résistances à des antibiotiques ou à des herbicides : les individus transgéniques sont ceux qui survivent en présence de l'antibiotique ou de l'herbicide. D'autre type de marqueurs existent.
Exemple de la drosophile
Exemple du tournesol