La dernière pièce du puzzle: les chromosomes Y des Néandertaliens et des Dénisoviens sont désormais séquencés

Publié par Isabelle le 05/10/2020 à 13:00
Source: CNRS INEE
Une équipe de recherche internationale incluant des scientifiques du laboratoire De la préhistoire à l'actuel: culture, environnement et anthropologie (PACEA) et dirigée par Martin Petr et Janet Kelso de l'Institut Max Planck d'Anthropologie Evolutive de Leipzig, en Allemagne, a déterminé les séquences du chromosome (Le chromosome (du grec khroma, couleur et soma, corps, élément) est l'élément porteur de l'information génétique. Les chromosomes...) Y de trois Néandertaliens et de deux Dénisoviens. Ces chromosomes Y fournissent de nouvelles informations sur l'histoire des populations humaines anciennes et de leur relation, et notamment de nouvelles preuves d'un flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus...) ancien de gènes des premiers humains modernes vers les Néandertaliens. Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) montrent que les Néandertaliens ont peut-être bénéficié de ces interactions car le flux génique a entraîné le remplacement complet des chromosomes Y d'origine Néandertalienne par leurs homologues humains modernes. Les résultats de ces travaux sont parus dans la revue Science.


Molaire supérieur 94a appartenant à l'homme de Néandertal découvert à Spy en Belgique

En 1997, la toute première séquence d'ADN de Néandertal - une petite partie du génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des...) mitochondrial - a été déterminée à partir d'un individu (Le Wiktionnaire est un projet de dictionnaire libre et gratuit similaire à Wikipédia (tous deux sont soutenus par la fondation Wikimedia).) découvert dans la vallée (Une vallée est une dépression géographique généralement de forme allongée et façonnée dans le relief par un cours d'eau (vallée fluviale) ou un glacier...) de Neander, en Allemagne, en 1856. Depuis lors, l'amélioration des techniques moléculaires a permis aux scientifiques de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) Max Planck (Max Planck (né Max Karl Ernst Ludwig Planck le 23 avril 1858 à Kiel, Allemagne - 4 octobre 1947 à Göttingen, Allemagne) est un physicien allemand. Il est lauréat du...) d'Anthropologie Evolutive de déterminer des séquences de haute qualité des génomes autosomiques de plusieurs Néandertaliens, et a conduit à la découverte d'un tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) nouveau groupe d'humains éteints, les Dénisoviens, parents des Néandertaliens en Asie (L'Asie est un des cinq continents ou une partie des supercontinents Eurasie ou Afro-Eurasie de la Terre. Il est le plus grand continent (8,6 % de la surface totale terrestre ou 29,4 % des terres...). Cependant, étant donné que tous les spécimens suffisamment bien préservés pour produire des quantités suffisantes d'ADN étaient féminins, aucune étude approfondie des chromosomes Y des Néandertaliens et des Dénisoviens n'avait encore été possible. Contrairement au reste du génome autosomique, qui représente un riche patchwork de milliers de générations d'ancêtres pour chaque individu, les chromosomes Y sont transmis exclusivement de père en fils.

Dans cette étude parue dans la revue Science, les scientifiques, dont certains sont issus du laboratoire De la préhistoire à l'actuel: culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :), environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels,...) et anthropologie (PACEA - CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) / Université de Bordeaux (Cette page est consacrée au PRES Université de Bordeaux. Pour les pages sur les universités, voir Université Bordeaux I, Université Bordeaux II, Université Bordeaux III, Université Bordeaux IV;...) / Ministère de la Culture) ont identifié trois hommes de Néandertal et deux Dénisoviens les plus adéquats pour l'analyse de l'ADN, et ont développé une approche pour détecter la présence du chromosome Y parmi les grandes quantités d'ADN microbien qui contaminent généralement les os et les dents. Cela leur a permis de reconstruire les séquences chromosomiques Y de ces individus, ce qui n'aurait pas été possible avec des approches conventionnelles. En comparant les chromosomes Y de ces populations archaïques les uns aux autres et aux chromosomes Y des personnes vivant actuellement, l'équipe a découvert que les chromosomes Y de Néandertal étaient plus similaires à ceux des hommes modernes qu'aux chromosomes Y des Dénisoviens. "Ce fut une vraie surprise pour nous. Nous savons par l'analyse de leur ADN autosomique que les Néandertaliens et les Dénisoviens étaient étroitement liés et que les hommes actuels sont leurs cousins plus éloignés. Avant notre étude, nous nous attendions à ce que leurs chromosomes Y présentent une image similaire", explique Martin Petr, le premier auteur de l'étude. Les chercheurs ont également calculé que l'ancêtre commun (En phylogénie, un ancêtre commun à plusieurs espèces est l'individu le plus proche dans le temps dont descendent toutes les espèces en question. Par exemple,...) le plus récent des chromosomes Y de Néandertal et de l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme...) moderne vivait il y a environ 370 000 ans, beaucoup plus récemment qu'on ne le pensait auparavant.

Il est désormais bien établi que toutes les personnes d'ascendance non africaine portent une petite quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une...) d'ADN de Néandertal à la suite du croisement entre les Néandertaliens et les hommes modernes entre environ 50 000 et 70 000 ans, peu de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) après que les hommes modernes soient sortis d'Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et 20,3 % de la surface des terres émergées. Avec une population de...) et aient commencé à peupler le reste du monde (Le mot monde peut désigner :). Cependant, la question de savoir si les Néandertaliens auraient également pu porter un ADN humain moderne a fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être...) d'un débat (Un débat est une discussion (constructive) sur un sujet, précis ou de fond, annoncé à l'avance, à laquelle prennent part des individus ayant des avis, idées, réflexions ou opinions divergentes pour le sujet...). Ces séquences chromosomiques Y fournissent maintenant de nouvelles preuves que les Néandertaliens et les ancêtres des hommes modernes se sont rencontrés et ont échangé des gènes avant la migration majeure hors d'Afrique - potentiellement il y a 370 000 ans et certainement avant 100 000 ans. Cela implique qu'une population étroitement liée aux premiers hommes modernes devait déjà être présente en Eurasie à cette époque. Étonnamment, ce métissage a entraîné le remplacement des chromosomes Y d'origine des Néandertaliens par ceux des ancêtres des hommes modernes. Ce résultat corrobore un schéma similaire observé pour l'ADN mitochondrial de Néandertal dans une étude antérieure.

"Nous pensons qu'étant donné le rôle important du chromosome Y dans la reproduction (La Reproduction. Eléments pour une théorie du système d'enseignement est un ouvrage de sociologie co-écrit par Pierre Bourdieu et Jean-Claude Passeron paru en 1970 aux éditions de Minuit.) et la fertilité (Pour le sens commun, la fertilité désigne à la fin du XXe siècle la capacité des personnes, des animaux ou des plantes à...), ce remplacement des chromosomes Y chez Néandertal par ceux des ancêtres des hommes modernes a dû procurer un avantage évolutif"

Martin Petr, Institut Max Planck d'Anthropologie Evolutive.

Le remplacement complet des chromosomes Y et de l'ADNmt des Néandertaliens anciens est déroutant car il est peu probable que de tels événements de remplacement se produisent uniquement par hasard (Dans le langage ordinaire, le mot hasard est utilisé pour exprimer un manque efficient, sinon de causes, au moins d'une reconnaissance de cause...). Les chercheurs ont utilisé des simulations informatiques pour montrer que la petite taille probable des populations de Néandertal pourrait avoir conduit à une accumulation de mutations délétères dans leurs chromosomes Y qui réduiraient leur aptitude évolutive. Ceci est assez similaire à la situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu...) de populations extrêmement petites et consanguines qui peuvent voir l'incidence de certaines maladies augmenter. "Nous pensons qu'étant donné le rôle important du chromosome Y dans la reproduction et la fertilité, ce remplacement des chromosomes Y chez Néandertal par ceux des ancêtres des hommes modernes a dû procurer un avantage évolutif ", explique Martin Petr.

Janet Kelso, l'auteur principal de l'étude, est optimiste quant au fait que cette hypothèse de remplacement pourrait être testée dans un avenir proche: "Si nous pouvons obtenir les séquences du chromosome Y de Néandertaliens qui vivaient avant cet événement d'introgression supposée, comme ceux de la Sima de los Huesos, datés de 430 000 en Espagne, nous prédisons qu'ils auraient toujours le chromosome Y original néandertalien et seraient donc plus similaires aux Dénisoviens qu'aux hommes modernes".

Références

Martin Petr, Mateja Hajdinjak, Qiaomei Fu, Elena Essel, Hélène Rougier, Isabelle Crevecoeur, Patrick Semal, Liubov V. Golovanova, Vladimir B. Doronichev, Carles Lalueza-Fox, Marco de la Rasilla, Antonio Rosas, Michael V. Shunkov, Maxim B. Kozlikin,
Anatoli P. Derevianko, Benjamin Vernot, Matthias Meyer, Janet Kelso. The evolutionary history of Neandertal and Denisovan Y chromosomes. Science. September 25th 2020.
Cet article vous a plu ? Vous souhaitez nous soutenir ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis et/ou commentez-le, ceci nous encouragera à publier davantage de sujets similaires !
Page générée en 0.348 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique