Les molécules utilisées sont essentiellement des protéines à activité catalytique (enzymes).
    - Les enzymes peuvent être utilisés soit solubles (ensemble enzyme substrat en phase homogène), soit insolubilisés (ensemble  enzyme  (immobilisé) substrat en phase hétérogène) ; d'une manière générale, les enzymes solubles sont plus actifs et moins stables que les enzymes immobilisés ;
    - en simplifiant,  les enzymes sont utilisés dans des bioréacteurs  batch (enzymes solubles) ou des bioréacteurs continus (bioréacteurs à lit fixe ou lit fluidisé) ;
    - les exemples classiques d'enzymes utilisés à l'échelle industrielle sont la xylose isomérase (ex glucose isomérase isomérisant le glucose en fructose (isoglucose ou HFCS)), les L amino-acylases (production d'acides aminés), ...

Les exemples de mise en oeuvre d'organites et fragments cellulaires paraissent encore concerner plutôt la recherche et le développement.

Les cellules utilisées sont soit des microorganismes, soit des cellules d'eucaryotes supérieurs. Pour transformer leurs substrats, ces cellules ont  besoin de conditions physico chimiques particulières : source de carbone (le plus souvent servant de source d'énergie), d'azote, de phosphore, de soufre et de facteurs de croissance.  De plus, les exigences vis à vis de l'oxygène sont variables (sauf pour les anaérobies stricts). La résistance aux forces de cisaillement (liées, par exemple, à la pratique de l'agitation du milieu) est également variable. 
    - Les microorganismes sont classiquement cultivés dans des fermenteurs ; les possibilités de synthèse sont très importantes (et largement augmentées par l'utilisation du génie génétique) ; les conditions physico-chimiques de développement ne sont pas trop exigeantes mais le maintien d'un niveau d'aération des cultures est souvent un facteur limitant (une culture en croissance a une consommation en  oxygène maximale) ; par contre, la rigidité de la paroi bactérienne peut permettre la mise en oeuvre de forces de cisaillement  permettant une agitation mécanique importante ; ainsi, a-t-il été possible de mettre en oeuvre des fermenteurs de plus d'un millier de m³ ; à grande échelle, les fermenteurs sont utilisés pour la production de produits associés (éthanol, acide lactique), partiellement  (pénicilline) ou non associés (acide citrique) à la croissance  ; la mise en oeuvre est encore discontinue mais lors du remplacement des fermenteurs industriels,  des fermenteurs  discontinus sont remplacés par des fermenteurs continus de plus faible volume (un dizième ?)  ;  à l'échelle laboratoire, les fermenteurs sont utilisés pour la mise au point de cultures à plus grande échelle ou pour la production de  protéines  exprimant des  séquences clonées dans des cellules hôtes (préparation de protéines de fusion  dont les propriétés fonctionnelles et structurales de la partie spécifique seront étudiées car correspondant à une séquence nucléotidique inconnue ou modifiée (mutagénèse dans le cadre de l'ingéniérie des protéines suivie d'une purification du contenu protéique brut obtenu par utilisation de la fixation du tag utilisé sur un support de chromatographie d'interactions biospécifiques) ;
    - Les cellules eucaryotes supérieures sont cultivées dans des bioréacteurs particuliers nommés cytocylteurs ; ceux ci sont en général, à grande échelle, plus petits que les fermenteurs (maximum 150 - 200 L)  et  dotés de systèmes d'agitation spécifiques (agitation douce - hélices marines tournant à faible vitesse - adaptée à des cellules sans parois) dispositifs de contrôle et de régulation plus nombreux et plus sophistiqués dans la mesure où les conditions de culture des cellules sont  plus exigeantes : milieux plus riches (glucose) et plus complexes (sérum de veau foetal comme facteur de croissance dont on cherche de plus en plus à se débarrasser  pour le contrôle de la culture) ;  les cultures sont discontinues ou continues et servent à la production  de protéines à usage  thérapeutique  (anticorps monoclonaux ou protéines devant subir des modification post traductionnelles que seules des cellules eucaryotes sont capables de réaliser).

         L'utilisation de matériel biologique a commencé par une culture de bactéries, de champignons ou de moisissures de surface en milieu solide ou liquide. Cette culture a été longtemps empirique.

La culture submergée en milieu liquide, actuellement la plus répandue et la plus classique dans un contexte scientifique, est relativement récente même si diverses tentatives plus ou moins réussies ont été réalisées. La plus célèbre est peut être celle de Weizman durant la première guerre mondiale : il réussit à faire produire par un Clostridium (donc en anaérobiose stricte) de l'acétone et du butanol utilisés pour la fabrication d'explosifs (dynamite, par exemple obtenue par évaporation de l'acétone qui a servi de solvant à la nitroglycérine pour la mise en contact avec un support la stabilisant : la terre de diatomées ou Kieselguhr). Une production d'acide lactique était également réalisée ... en plus de ce qui était réalisé en brasserie.
Si, après les travaux de Pasteur et de Koch définissant la notion et les conditions d'obtention de cultures pures, des  cultures  pures étaient utilisées comme inoculum, le suivi des conditions de culture restait essentiellement empirique: Il s'agissait des débuts de la  microbiologie industrielle. 

La culture en milieu liquide  a été étudiée, pour la première fois au  laboratoire, par Jacques Monod (1910 - 1976) dans sa thèse soutenue en 1942 consacrée à Bacillus coli (qui deviendra Escherichia coli en 1954) ; outre la définition de conditions expérimentales de culture précise permettant l'obtention de résultats reproductibles, ce chercheur définit les paramètres de croissance (taux de croissance, rendement de transformation d'un substrat en biomasse ou en un produit, ....)  et le phénomène de diauxie (ce qui conduira l'équipe de l'Institut Pasteur à la découverte de la notion d'opéron - l'opéron lactose, en l'occurence et le prix Nobel de 1965 

La culture submergée à l'échelle industrielle a été réalisée, pour la première fois, aux USA (industrie pharmaceutique en rapport avec un centre de recherche fédéral) durant la seconde guerre mondiale pour la production de pénicilline, premier antibiotique dont les pouvoirs thérapeutiques ont été mis en évidence (par  Florey et Chain vers 1941). Ainsi naquit, dans l'immédiat après guerre, l'importante industrie des antibiotiques.

Furent alors rapidement mises en évidence  les particularités liées à une culture de microorganismes à grande échelle : nécessité d'utiliser des cuves en acier inoxydable de forme bien précise (fermenteur de type Porton) , nécessité du maintien de la stérilité,  importance de l'aération ....  Au fur et à mesure du temps furent mis en évidence la nécessité du contrôle de paramètres comme le volume du fermenteur,  la température, le pH, l'aération. De plus, il fut reconnu que les performances de la culture étaient nettement améliorées si des paramètres comme pH, température, taux d'oxygène étaient maintenus constants,  c'est à dire régulés par ajout de réactifs en quantité déterminée (classiquement de base comme KOH, ou de NH₃ dans le cas de la régulation du pH).
De grands progrès techniques ont été réalisés (électrode à oxygène - électrode de Clark en 1948, généralisation de l'usage des électrodes de verre, généralisation de la régulation PID, ....) depuis les débuts de la production de pénicilline : les paramètres de fermentation peuvent être maintenant suivis en ligne (en temps réel)   et  la régulation de paramètres comme pH, température, concentration d'oxygène dissous est maintenant réalisée dans les appareillages récents quelle qu'en soit l'échelle.

Des études ont ainsi pu être menées permettant de déterminer des relations entre des paramètres physico chimiques mesurés et des grandeurs caractérisant  l'état de la culture. Ces relations permettent de prédire , dans des limites données, le comportement de la culture.  En tenant compte du mode d'alimentation en substrat, et en utilisant les relations précédentes, il est possible de prédire l'évolution de la biomasse, des substrats et des produis en fonction du temps, c'est à dire de modéliser la fermentation.
De même; on peut également tenter prédire le fonctionnement métabolique des cellules  en fonction des concentrations des divers substrats disponibles. Ainsi peut-on avoir des modèles globaux du comportement du micoorganisme durant la fermentation.
Ces modèles peuvent servir de guide pour le suivi d'une fermentation et son pilotage en cas de déviation du comportement normal.

On voit que le temps n'est plus à la non intervention au cours de la culture : grâce à la théorisation de la fermentation, aux outils permettant la mesure en ligne des paramètres, il est possible non seulement de suivre de manière (plus ou moins précise) le déroulement de la culture et même, dans les cas les plus favorables; de l'orienter.

Le matériel biologique peut se trouver sous forme de molécules, d'organites, de fragments cellulaires ou de cellules. Il transforme un ou des substrats en un ou des produits d'intérêt . Il est mis en œuvre dans des bioréacteurs (terme générique dérivé du vocabulaire du génie chimique  désignant des récipients dans lesquels se déroulent une réaction (bio)chimique). Ce terme moderne de bioréacteur peut englober des termes anciens créés pour la mise en œuvre de divers types de matériel biologique comme fermenteur (terme ancien),  cytoculteur (terme plus récent).

Selon le type d'alimentation  en substrat du bioréacteur, il faut distinguer :
         * les bioréacteurs non alimentés en continu en substrat durant la  transformation du ou des substrats : le substrat  (solide ou liquide) est introduit au début de la réaction, en une seule  fois : c'est donc un lot ("batch " en anglais) de substrat qui est traité ; on parle de fonctionnement discontinu ou batch ou de bioréacteur fonctionnant en batch ou de bioréacteur batch ;
         * les bioréacteurs alimentés en continu en substrat : le substrat  (en solution) est introduit tout au long de la réaction : on parle de fonctionnement continu ou de bioréacteur fonctionnant en continu ; ce type de fonctionnement suppose un alimentation en substrat et un soutirage du milieu (à un même débit, afin que le volume reste constant) ; les avantages d'un tel système sont évidents : la transformation du ou des substrats peut, en théorie, se poursuivre indéfiniment  et l'appareillage est utilisé à plein temps (intérêt économique) ; en pratique, ce mode d'alimentation est utilisé durant des périodes plus ou moins longues ; les limitations à un long fonctionnement sont la modification, avec le temps, des caractéristiques du matériel biologique (entres autres : mutation de microorganismes,  dénaturation donc inactivation des protéines, ...) et la nécessité de réaliser la maintenance de l'installation ;
         * les bioréacteurs partiellement alimentés en substrat  (en solution) est introduit tout au long de la réaction mais  sans qu'il y ait soutirage du milieu : le volume augmente ; on parle de fonctionnement semi-continu ou de bioréacteur fonctionnant en semi-continu ou en batch alimenté ou fed batch ; ce type de fonctionnement suppose un arrêt de la réaction lorsque le volume atteint une certaine valeur (entre autre, risque de débordement ou impossibilité d'assurer une aération correcte, ....)

         La possibilité de cette mise en application dans des conditions économiquement acceptables est liée aux aspects techniques, à la possibilité ou non de résoudre certains problèmes techniques, d'améliorer le rendement du procédé, ceci permettant de diminuer le prix de revient .... C'est dire le rôle particulièrement important joué par l'évolution technique, l'innovation technique. Certaines d'entre elles méritent le nom de "révolutions technologiques".... La technologie doit être considérée en relation avec la rentabilité des opérations réalisées : la rentabilité est la condition sine qua non de toute activité industrielle durable.

Certes, au laboratoire, on met en oeuvre un certain nombre de techniques, mais celles ci sont des "techniques de laboratoire", c'est à dire mises en oeuvre sur de faibles volumes : on travaille à l'échelle laboratoire. Ces techniques à l'échelle laboratoire sont le plus souvent incomptables avec une utilisation sur de grands volumes (échelle industrielle). Les manipulations seraient trop nombreuses, c'est à dire trop coûteuses en personnel. Il faudra donc soit adapter la technique pour la rendre économiquement praticable en grands volumes soit passer à d'autres techniques.
La recherche de telles solutions constitue le développement. du procédé. Dans les entreprises industrielles, il est souvent associé à la recherche : on parle souvent de "Recherche et Développement, R D").

 Ce développement industriel s'est avéré particulièrement important en ce qui concerne les conditions d'utilisation du matériel biologique (enzymes, cellules, organismes vivants) : il doit être mis en oeuvre dans des conditions physico-chimiques compatibles avec son activité et sa survie (domaine d'acidité , présence de sels minéraux et température dans certaines limites, ....).

Des solutions techniques adaptées de ce qui était réalisé en chimie industrielle ont été progressivement mises au point. Elles permettent, par exemple, la réalisation de cultures en grand volume, reproductibles, de micro-organismes ou de cellules eucaryotes naturels ou recombinants .... Lors de celles-ci, les paramètres de culture sont de plus en plus souvent régulés : sont largement utilisés les automatismes et l'informatique.

Ainsi, comme tout procédé industriel, la mise au point d'un procédé (de production) biotechnologique passe par trois phases correspondant à trois "échelles", chacune correspondant à un type d'activités :

A chacune de ces phases doivent être résolus divers problèmes techniques.

D'aucuns mettent en garde contre un risque non négligeable dans certaines filières de déstabilisation sociale liée à la mise en place des biotechnologies. Ils voient le risque de provoquer des remous sociaux comme il s'en est déjà produit lors des précédentes révolutions technologiques, mais les temps sont différents et les mentalités également .... Il est certain qu'il n'y aurait que des bénéfices à prévenir un tel état de chose ......

L'introduction massive des biotechnologies ne va pas être sans effet sur les modes de production traditionnels, les amenant à ne plus être compétitifs ... Ceci est particulièrement préoccupant dans le domaine de l'agriculture, que ce soit dans les pays développés ou en développement. Certains exemples seront cités ici :
            - les édulcorants et le marché du sucre
            - l'hormone de croissance bovine
            - les plantes transgéniques et le risque de voir certaines compagnies en position de monopole.

 Les édulcorants

La consommation des édulcorants est essentiellement liée à celle des boissons gazeuses sucrées ("soft drings") et à celle de préparations culinaires industrielles, en particulier à celle des glaces. Celle ci a globalement augmenté mais celle des formes traditionnelles (sucres de canne et de betterave) n'a pas augmenté dans les mêmes proportions du fait de l'apparition sur le marché d'édulcorants nouveaux tels que, entre autres, les HFCS (obtenus à partir d'amidon, donc de céréales) et l'aspartame.... Un autre édulcorant issu d'une plante cultivée dans les pays tropicaux (la thaumatine) vient d'être obtenu par cultures cellulaires....
Les pays qui traditionnellement produisaient du sucre ont vu leur économie être mise à mal par la concurrence des HFCS ; certains produisant la thaumatine ne vont subir le choc ....

 L'hormone de croissance bovine

L'hormone de croissance bovine augmente, entre autres, la production laitière des vaches... Elle peut désormais être produite en grande quantité par la voie du génie génétique : il s'agit de la rBGH (pour "recombinant Bovin Growth Hormon"). Il est certain que son utilisation à grande échelle va restreindre, aux USA et partout où une telle politique sera mise en place, le nombre de producteurs de lait : que vont faire ceux qui seront mis sur la touche ?

 Les plantes transgéniques et les pays en développement

Les paysans du Tiers monde ne pourront jamais racheter chaque année leurs semences (résistantes, par exemple, à un herbicide) à un industriel : ils ne pourront bénéficier des progrès réalisés .....et le problème de la faim dans le monde ne sera pas en voie de solution .... 

La publication des premiers protocoles de génie génétique en 1973 (sur des micro-organismes) suscita la crainte des chercheurs : beaucoup de biologistes considérèrent qu'il s'agissait d'une pratique à haut risque. Une conférence eut lieu à ce sujet à Asilomar : un moratoire des expériences fut décidé en 1975 pour un an et des mesures restrictives furent prises : les micro-organismes manipulés génétiquement devraient être confinés et empêchés de se disséminer dans l'environnement. La crainte était que ces micro-organismes allaient modifier la "balance de la nature" et que l'ADN étranger aille altérer l'activité métabolique d'une manière imprévue et indésirable, causant à l'environnement et à l'homme des dégâts insoupçonnés et irréparables. La littérature de science fiction avait déjà entamé le débat avec la mise en scène d'organismes génétiquement modifiés capables de détruire, par exemple, les réserves de matières premières ....

Des règles de sécurité furent établies et la recherche contrôlée se développa. Au début des années 1980 fut autorisée la production en grand fermenteur de protéines à usage pharmaceutique (insuline, hormone de croissance, .... firme américaine Genetech) issues de micro-organismes recombinants. Celles ci reçurent leur autorisation de mise sur le marché (AMM) en 1982 - 1985. Les produits obtenus étaient exempts de tout fragment d'OGM et faisaient preuve d'une efficacité biologique au moins identique à celle du produit extractif. Le problème du contrôle de la dissémination éventuelle de ce type de micro-organismes recombinants avait été résolu avec succès. Celui concernant les effets de la dissémination de plantes transgéniques est encore en discussion.

 Les connaissances scientifiques et techniques ayant progressé, on en vint à penser non plus confiner les OGMs dans des bioréacteurs (fermenteurs), mais à les laisser se développer librement dans l'environnement :
            - pour améliorer cet environnement (par exemple, des micro-organismes réalisant le "nettoyage" biologique d'un sol souillé par des contaminants chimiques (bioremédiation))
            - pour, dans le cas de plantes, améliorer les performances des cultures végétales (plantes aux qualités intrinsèques améliorées, plantes insensibles aux herbicides, aux prédateurs, plantes moins consommatrices en eau ....).

Le problème posé est alors celui des relations des OGMs avec les autres organismes. Ne va-t-il pas y avoir transfert des caractéristiques modifiées à d'autres organismes, créant ainsi des effets involontaires et dommageables ?
Les connaissances concernant les interactions entre les populations microbiennes d'un écosystème sont encore fragmentaires, en particulier en ce qui concerne les échanges de matériel génétique, mais de nombreuses études précises sont en cours actuellement.Il faut noter qu'aucun effet néfaste de la libération dans l'environnement d'OGMs n'a été cité à ce jour....
Il en est de même pour les plantes et pour, par exemple, le transfert de la résistance aux herbicides d'une plante à une autre. Là encore, vu l'enjeu économique, beaucoup d'études sont en cours. La question est de savoir si, comme dans le cas du nucléaire, elles peuvent être menées en parfaite objectivité.

 La biologie peut donc désormais se décliner en termes moléculaires : au-delà de la simple observation macroscopique microscopie des êtres vivants, il est possible de s’intéresser au fonctionnement de l’entité élémentaire de la matière vivante la cellule. Le fonctionnement cellulaire est appréhendé en termes physico-chimie. Une telle approche offre un certain nombre de caractéristiques. 

L’approche physico-chimique a conduit un important corpus de connaissances

 Schématiquement, on peut faire le bilan suivant :
     -  on peut penser que sont actuellement identifiés quasiment tous les types de réactions chimiques se déroulant dans la matière vivante (réaction du métabolisme intermédiaire) ;estt connu l’essentiel des réactions du métabolisme des animaux, des végétaux des micro-organismes. On dispose maintenant d’un ensemble de connaissances sur les grandes lignes du métabolisme (synthèse des dégradations) de quasiment tous les constituants les plus classiques de la matière vivante. Celles-ci constituent la base de nombreux ouvrages de biochimie de biologie cellulaire disponible sur le marché…
     -- si les réactions du cyrosol sont relativement bien connues, les détails du fonctionnement des molécules égagées dans les membranes (structures immobilisées) reste cependant à élucider ; reste également à préciser les détails de beaucoup de mécanismes de régulation des rapports entre structurer fonction.
Cette approche a conduit un corpus de connaissances (la biochimie) ne cédant en rien celui de la zoologie de la botanique ; il le compléte en le formalisant. 

Cette connaissance a ouvert la possibilité à de nombreuses applications

 Les activités humaines utilisent/ consomme de la matière vivante ou des composés qui en sont issus ; de plus, il ne faut pas oublier que nous sommes nous-mêmes constitués de cette matière qui ne peuvent que nous chez Ces applications sont soit immédiates (pharmacies dès les années 20 (sélection et construction de micro-organismes mutants producteurs d’acides aminés ou d’autres substances), d’où ; il est certain que le progrès du savoir s’accélérant, c’est influencera de plus en plus importante..

 La possibilité d’anticiper les phénomènes

Ces connaissances reposent sur les bases de la théorie physico-chimique. Deux points doivent être soulignés à ce propos
        * Le premier est que ces connaissances sont issues d'"expériences scientifiques". Ces expériences sont, par définition, reproductibles : leur compte rendu est publié sous une forme (protocole expérimental publié dans une revue scientifique) qui permet de les reproduire facilement dans tout laboratoire ou dans toute structure équipée comme un laboratoire.... S'il s'agit, par exemple, d'une réaction de synthèse, pour augmenter la quantité produite, il suffit d\'augmenter les quantités de matières premières et le volume du vase de réaction ... Nous verrons cependant qu'il s'agit là d\'une vision un peu simpliste et que de nouveaux problèmes se posent.
         * Le second est qu'il est visé une mise en forme des résultats (une formalisation - mathématisation - des résultats d\'expériences) qui rend possible d'anticiper sur les phénomènes hors de toute expérience : on peut ainsi, sans faire l'expérience, prévoir quel va être le comportement de tel ou tel système expérimental. Il faut noter ici qu'il faudra se poser la question de la validité/fiabilité de cette prévision ...

Vers la création de nouveaux êtres vivants

 Cet aspect moléculaire a enfin surtout permis de fournir une explication moléculaires au mécanisme de l’hérédité : ainsi est-on entré dans la génétique moléculaire.. Cette explication n’a pu voir le jour grâce à des expériences réalisées avec des outils techniques issus de la théorie physico-chimique. L’utilisation de certains de ceux-ci dans un ordre déterminé à la biologie méthode nouvelle. Artificielle de nouveaux êtres vivants. À été dépassé une limite jusque-là infranchissable, la barrière des espèces qui faisaient cœur, se faisait sauf exception, un être vivant ne pouvait naître que d’éléments de la même espèce. Ainsi s’étant maintenant produire/ transformer un être vivant de manière à lui intégrer tel ou tel gène.. Ce qui était rêve de chercheurs d’industriels de politique peut maintenant devenir réalité. 

 Vers un retour obligé aux techniques 

Ce bilan général de l’approche moléculaire de la biologie nous amène à un constat en forme de prise de conscience est une question. 
                Le constat : le savoir scientifique (les appareils scientifiques) : la présence de ces appareils et des techniques (des techniciens) pour les mettre en œuvre est absolument première (des progrès techniques ont accompli) sont menées c’est « découverte scientifique » qui sont souvent mis au crédit de la seule « intelligence » des découvreurs…
                 La question : les applications du savoir ainsi constitué, en termes, par exemple, d’obtention de produits à usage sanitaire se réaliser qu’au niveau d’installations techniques telles que celles existant dans les laboratoires ; mais, une fois admis que celles-ci doivent être de plus grande taille pour réaliser une production industrielle, peuvent elles être seulement et simplement la multiplication la copie en plus grand de ce qui exige dans ce laboratoire ?

Dès le début de la recherche scientifique, les chercheurs (inspirés par « l’Esprit des Lumières ») eurent l’intuition que les découvertes scientifiques pourraient être utiles à l’homme, contribuant au progrès la société et même à celui de l’humanité… Avec le recul, on peut dire que cette intuition se trouve globalement vérifiée, en particulier, si on se réfère à l’évolution de nos conditions de vie depuis le milieu du XIXe siècle. Il faut noter une accélération certaine des découvertes scientifiques, de leurs applications et de l’effet sur notre vie quotidienne depuis la fin de la seconde guerre mondiale. 

Il faut cependant remettre en question le schéma simpliste consistant à penser que les progrès matériels enregistrés depuis plus d’un siècle résultent d’une application – mécanique pourrait-on dire faire – de connaissances scientifiques. Si des exemples illustrant ce mode de filiation peut être troublé, nombreux sont, surtout, ce qui montre que les liens sont moins immédiats : disons, pour simplifier,, le plus souvent, aux progrès vient suite à l’introduction d’une amélioration technique elle-même sous-tendue par une découverte scientifique. Actuellement, la recherche est de plus en plus appliquée, c’est-à-dire réalisés pour résoudre un problème technique (pratique). 

Dans le domaine de la biologie, de nombreuses découvertes et concepts ont représenté un progrès pour l’humanité, au sens où ils ont changé les conditions de vie.

Il ne faut pas oublier que pour en arriver à une utilisation courante (celle du grand public que nous sommes), il faut passer à une production à grande échelle. Il est donc nécessaire d’envisager cet aspect technique.

A partir de la moitié des années 50, on a disposé d'un ensemble de connaissances concernant les caractères chimiques du matériel génétique (l'ADN) et même de sa structure grâce aux fameux article de Crick et Watson de 1953..... Cette structure en double hélice anti-parallèles fut même confirmée quelques années plus tard par l'expérience de Meselson et Stahl.
Au début des années 60, grâce à l'expérience de Hertschey et Chase, on a déterminé que l'information génétique portée par l'ADN était traduite en protéines.

Quelques dates importantes en biologie moléculaire 

 Les concepts de réplication, transcription et traduction

Ainsi furent élaborés les concepts de réplication, transcription et traduction.

Leur articulation est visualisée dans le schéma suivant :

Replication Transcription Traduction
ADN ------------> ARNm ------------> Protéines

Le rôle d'intermédiaires, tels les divers types d'ARN, les ribosomes, fut progressivement mis en évidence et on aboutit à un schéma clair au début des années 1970. Ces études bénéficièrent de la maîtrise acquise dans la séparation et dans la connaissance des propriétés des protéines et des acides nucléiques. Au cours de ces études, de nombreux travaux annexes furent menées : ainsi, par exemple, fut identifié un mécanisme dit de restriction - modification chez certaines bactéries. Certains des constituants de ce système (protéines douées d'activité d'endonucléasique spécifique, protéines ayant une activité de méthylase) sont devenus des outils techniques précieux. Il en est de même d'autres protéines enzymatiques d'origine bactérienne ou virale réalisant des modifications chimiques des acides nucléiques (fixation et suppression de groupements phosphate, ligation de fragments, copie complémentaire d'un fragment d'ADN simple brin). Il s'est même avéré que, dans certaines conditions, cet acide nucléique modifié peut même s'exprimer s'il est introduit dans une cellule. Tel était l'objet des premières expériences réalisées en 1973 visant, entre autre à savoir quel serait l'effet de l'expression d'un gène d'un virus humain (SV 40) dans une bactérie. Ainsi naquit le génie génétique ....

Ne pas oublier les techniques

Ces importants résultats furent établis grâce à divers modèles biologiques :
            - les virus des bactéries (bactériophages) : parasites des bactéries qui modifient le métabolisme de ces dernières en leur faveur (expression de l'information génétique virale, c'est à dire synthèse des constituants viraux par la machinerie de synthèse des protéines et des acides nucléiques de la bactérie) ; le virus se reproduit aux dépends de la bactérie (elle en provoque, d'ailleurs, souvent la destruction) ;
           - les bactéries (principalement Escherichia coli) : étude du mécanisme d'adaptation ("l'induction enzymatique") à la dégradation d'un sucre, le lactose (travaux de Jacques Monod, en particulier)

De plus, la mise au point de techniques simples et efficace de séparation des acides nucléiques (électrophorèse en gel d'agarose et électrophorèse en gel de polyacrylamide) a permis la caractérisation et l\'obtention de fragments d\'ADN pur et de taille déterminée.
De même, des techniques ont été mises au point pour l'introduction d'un ADN étranger dans une bactérie : celui ci s'amplifie (multiplication à l'identique) alors dans ce qui est appelé la cellule-hôte. Ainsi naquit le GENIE GENETIQUE, simple mise bout à bout de techniques connues, pour certaines depuis quelques temps .... La nouveauté radicale du génie génétique réside dans les perpectives ouvertes par les applications possibles..... Celle ci fut immédiatement reconnue par la comunauté scientifique qui, d'ailleurs, s'émut (Conférence d'Asilomar) ....

Tous ces aspects techniques sont souvent passés sous silence .... Ceci est particulièrement injuste, car sans les progrès dans ce domaine, le savoir n'aurait pu se développer.