Neanderthal genome project

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Svante Pääbo, directeur du Département de Génétique de l'Institut Max Planck pour l'anthropologie évolutive, coordonnateur du projet Génome de Néandertal.

Le Neanderthal genome project (en français : projet Génome de Néandertal) est un projet visant à séquencer le génome de l'homme de Néandertal, annoncé conjointement en juillet 2006 par l'Institut Max-Planck d'anthropologie évolutionniste de Leipzig en Allemagne et 454 Life Sciences des États-Unis. Avec environ 3,2 milliards de paires de base[1] le génome de Neandertal a une taille a peu près identique à celle du génome de l'homme moderne.

Résultats[modifier | modifier le code]

D'après des résultats préliminaires datant de 2009, les deux génomes sont identiques à près de 99,5 % – par comparaison, les génomes de l'homme et du chimpanzé sont identiques à 95 %[2].

C'est lors de ce projet qu'a été identifié en 2010 l'Hominidé de Denisova, une nouvelle espèce d'hominidé définie à partir de matériel génétique provenant de fragments d'une phalange d'enfant retrouvée dans une grotte dans le sud de la Sibérie.

En mai 2010, l'équipe du projet a diffusé un premier jet de rapport final[3]. Ce rapport contredit les anciens résultats obtenus en 1999 avec l'ADN mitochondrial[4], en annonçant une contribution génétique de la lignée néandertalienne dans le génome de l'homme moderne non africain allant de 1 à 4 pour cent. Cet apport génétique se serait produit il y a 50 000 à 100 000 ans au Proche-Orient, avant que Homo sapiens ne se répande depuis l'Afrique vers l'Europe et l'Asie.

Une étude publiée en avril 2016 dans la revue American Journal of Human Genetics (en) portant sur l'analyse du chromosome Y néandertalien et le comparant au chromosome Y humain (voir horloge moléculaire et phylogénétique moléculaire) conduit une équipe de chercheurs à estimer que les humains et les Néandertaliens se sont séparés de leur dernier ancêtre commun il y a environ 590 000 ans[N 1],[5]. L'analyse du génome d'une femme de Néandertal de l'Altaï a permis à une autre équipe de chercheurs que suggérer que les deux populations auraient divergé il y a entre 550 000 et 765 000 ans[6].

Les travaux d'une autre équipe ont pu mettre en correspondance trois gènes du système immunitaire inné, ceux codant pour des récepteurs de type Toll, ( TLR1, TLR6 (en), TLR10 (en) ) tous trois situés sur le chromosome 4 humain. Deux de ces haplotypes présentent une similitude avec ceux correspondant du génome néandertalien, le troisième, à celui de l'hominidé de Denisova[7]. Plusieurs autres études devront venir valider et préciser ces premiers résultats dans ce domaine en plein essor.

Conséquences éventuelles[modifier | modifier le code]

De par l'étude des allèles de divers gènes du génome néandertalien hérités par certaines populations humaines, une autre équipe de chercheurs, dont les travaux furent publiés le 12 février 2016 dans la revue Science, ont pu établir un lien entre cet héritage génétique et diverses caractéristiques notamment sur le plan immunologique, dermatologique et neurologique. Par cette étude croisée des phénotypes et des dossiers médicaux de 28 000 personnes, ces chercheurs ont pu conclure que cet héritage génétique a une incidence sur la santé des personnes concernées[8].

Site de Riparo Mezzena du paléolithique moyen, près de Vérone, en Italie

Par ailleurs, s'il s'avère qu'on retrouverait bien 1% à 4% d'ADN de Néandertalien parmi la population humaine non africaine, c'est qu'il y aurait eu métissage et, ce faisant, ce flux génique a dû se produire dans les deux sens. On devrait donc également retrouver de l'ADN humain dans le génome de l'homme de Néandertal[N 2],[9],[10]. Ce qui devrait se refléter quelque part dans son phénotype. Il s'ensuit qu'on devrait pouvoir retrouver des caractéristiques humaines chez le Néandertalien. C'est ainsi qu'une équipe de chercheurs, dirigée par Silvana Condemi de l’université d’Aix-Marseille, a réinterprété des observations faites sur une mandibule mise au jour en 1957, sur le site de Riparo Mezzena, en Italie.

Mandibule néandertalienne de Riparo Mezzena vue de face

En l’examinant, l'équipe a découvert l’ébauche d’un menton, caractéristique présente chez homo sapiens mais absente chez Néandertal. Or, les chercheurs ont pu procéder à une analyse de l’ADN mitochondrial de cette mandibule et montré qu'elle appartenait bien à un individu de la lignée néandertalienne[11]. D’autres mâchoires présentant cette caractéristique retrouvées un peu partout en Europe (l’homme de Spy en Belgique, de La Ferrassie en Dordogne, de Las Palomas en Espagne et de la grotte de Vindija en Croatie) appartiendraient également à des Néandertaliens[12].

Ce métissage pourrait également expliquer d'autres caractéristiques dites "transitionnelles" chez les Néandertaliens retrouvés dans la grotte de Vindija : des bourrelets sus-orbitaires moins proéminents, un visage de dimension réduite et des incisives plus étroites[13],[14].

Questions et recherches futures[modifier | modifier le code]

Ces observations amènent des questions. S'il y a bien eu métissage entre ces deux populations et donc échange de gènes, quel est le pourcentage d'ADN humain faisant partie du génome néandertalien? À quelle époque précisément et dans quelles aires géographiques eut lieu ce métissage? Le séquençage de génomes de néandertaliens ayant vécu à différentes époques permettrait-il de répondre à ces questions? Si ce métissage permet de retrouver des caractéristiques morphologiques humaines chez Néandertal, à l'inverse, outre des caractéristiques physiologiques évoquées plus haut, devrait-on y retrouver des caractéristiques morphologiques néandertaliennes chez l'espèce humaine actuelle? À supposer que ces caractéristiques soient partagées par les deux populations, doit-on considérer alors Homo sapiens et Homo neanderthalensis comme deux espèces distinctes ou simplement comme deux populations ayant insuffisamment divergé entre elles pour constituer des espèces distinctes, autrement dit, deux populations d'une même espèce (voir Sous-espèce)?

Notes et références[modifier | modifier le code]

Références

  1. « Team in Germany maps Neanderthal genome », The Associated Press,‎
  2. « Scientists Decode Majority of Neanderthal Man's Genome », Deutsche Welle,‎
  3. (en)www.sciencemag.org « A Draft Sequence of the Neandertal Genome », Science, 7 May 2010: Vol. 328 no. 5979 pp. 710-722 ; DOI: 10.1126/science.1188021.
  4. (en) Igor V. Ovchinnikov, Anders Götherström, Galina P. Romanova, Vitaliy M. Kharitonov, Kerstin Lidén et William Goodwin, « Molecular analysis of Neanderthal DNA from the northern Caucasus », Letters to Nature, Nature 404,‎ (DOI 10.1038/35006625, consulté le 13 mars 2011), p. 490–493
  5. « The Divergence of Neandertal and Modern Human Y Chromosomes, American Journal of Human Genetics, Fernando L. Mendez et al., 7 Avril 2016 »
  6. « The complete genome sequence of a Neandertal from the Altai Mountains, Kay Prüfer et al., Nature, vol. 505, pp 43-49, 2 janvier 2014, (article complet à lire en ligne) »
  7. « Introgression of Neandertal- and Denisovan-like Haplotypes Contributes to Adaptive Variation in Human Toll-like Receptors, American Journal of Human Genetics, Michael Dannemann et al., 7 Janvier 2016 »
  8. « The phenotypic legacy of admixture between modern humans and Neandertals, Science, Corinne N. Simonti et al., 12 février 2016 »
  9. « Ancient gene flow from early modern humans into Eastern Neanderthals, Martin Kuhlwilm et al., Nature, vol. 530, pp 429–433, 25 février 2016 »
  10. « Ancient gene flow from early modern humans into Eastern Neanderthals, (article complet - lire en ligne) »
  11. « Possible Interbreeding in Late Italian Neanderthals? New Data from the Mezzena Jaw, Condemi S, Mounier A, Giunti P, Lari M, Caramelli D, et al., PLOS ONE, 27 mars 2013 »
  12. « "Le menton de Néandertal : preuve d'un métissage avec l'homme moderne ?", Sciences Actualité.fr, Cité des sciences et de l'industrie »
  13. (en) Milford H. Wolpoff, Fred H. Smith, Mirko Malez et Jakov Radovčić, « Upper pleistocene human remains from Vindija cave, Croatia, Yugoslavia », American Journal of Physical Anthropology, vol. 54,‎ , p. 499–545 (ISSN 1096-8644, DOI 10.1002/ajpa.1330540407, lire en ligne)
  14. Erik Trinkaus et Fred H. Smith, « Body size of the Vindija Neandertals », Journal of Human Evolution, vol. 28,‎ , p. 201–208 (DOI 10.1006/jhev.1995.1015, lire en ligne)

Notes

  1. Les dates extrêmes déterminées par l'étude vont de 447 000 à 806 000 ans avec une probabilité estimée à 95% pour 588 000 ans, la date la plus probable selon cette étude.
  2. Une étude du génome d'un Néandertalien des montagnes de l'Altaï, en Sibérie, va dans ce sens. Ces travaux conduisent à la conclusion que "...la population qui a divergé au début des autres humains modernes en Afrique a contribué génétiquement aux ancêtres des Néandertaliens des montagnes de l'Altaï, il y a environ 100.000 ans."

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]