Nos ancêtres se sont parfois accouplés avec d’autres espèces humaines aujourd’hui disparues, et ces rencontres ont laissé des traces dans notre ADN jusqu’à nos jours. Une nouvelle analyse suggère qu’une variante génétique particulière, héritée des Dénisoviens, aurait pu conférer aux humains modernes (Homo sapiens) un avantage lors du peuplement des continents américains.
« D’ordinaire, la nouveauté génétique se crée par un processus très lent », explique la biologiste de l’évolution Emilia Huerta-Sánchez, de l’université Brown (États-Unis). « Mais ces événements d’hybridation ont constitué un moyen soudain d’introduire énormément de nouvelles variations. »
La région MUC19 du génome : un héritage dénisovien chez Homo sapiens
La région MUC19 du génome humain code une protéine de type mucine - qui, comme son nom l’indique, intervient dans la production du mucus, cette substance gélatineuse que nos cellules sécrètent pour construire et lubrifier notre organisme.
Nous possédons tous des gènes MUC19, mais il apparaît que les personnes ayant une ascendance amérindienne autochtone ont, plus souvent que d’autres populations, une variante précise de ce gène dont l’origine remonte aux Dénisoviens, un groupe humain ancien aujourd’hui éteint.
Un trajet indirect : des Dénisoviens aux Néandertaliens, puis aux humains modernes
Après une analyse fine d’ADN ancien et contemporain, Huerta-Sánchez et ses collègues ont établi que cette variante ne s’est pas intégrée directement à notre patrimoine génétique : elle a emprunté une trajectoire sinueuse, ce qui lui a permis de persister bien au-delà de l’espèce humaine dont elle provenait.
« Nos résultats mettent en évidence un schéma complexe d’événements d’introgression multiples, des Dénisoviens vers les Néandertaliens puis des Néandertaliens vers les humains modernes, qui a pu jouer ensuite un rôle distinct dans l’histoire évolutive des populations amérindiennes autochtones », écrivent les auteurs.
Ce scénario éclaire la manière dont un gène associé à un groupe humain ancien que l’on sait présent au Tibet et en Sibérie a pu se retrouver sur un continent aussi éloigné, alors même qu’il semble que les Dénisoviens, eux, n’y aient jamais mis les pieds.
Des fréquences élevées chez des Amérindiens autochtones anciens et actuels
Le segment d’ADN d’origine dénisovienne a été observé aux fréquences les plus élevées dans les génomes de 23 individus amérindiens autochtones anciens, découverts sur des sites archéologiques en Alaska, en Californie et au Mexique. Ces restes sont antérieurs à l’arrivée des Européens et des Africains sur le continent.
À partir des données rassemblées dans le cadre du Projet des 1 000 génomes, une vaste enquête mondiale sur la variation génétique humaine, les auteurs montrent que des Latino-Américains autochtones contemporains présentent eux aussi ce marqueur génétique dénisovien à des fréquences importantes.
Une expansion de séquences répétées dans MUC19 en Amérique du Nord
Grâce à plusieurs tests statistiques, l’équipe a également mis en évidence qu’au fur et à mesure que Homo sapiens migrait vers l’Amérique du Nord, une expansion massive de séquences répétées s’est produite dans la région MUC19 de leurs génomes.
Selon les auteurs, cette expansion « double effectivement le domaine fonctionnel de cette mucine, ce qui indique un rôle adaptatif, façonné par des pressions environnementales propres aux Amériques ».
Cette répétition se situe dans une zone qui conditionne la capacité de la protéine à se lier aux sucres, ce qui permettrait la formation d’une version plus collante de la glycoprotéine mucine.
Rendre le mucus plus adhésif a nécessairement apporté un avantage qui a accru les chances de survie et de reproduction dans ces nouveaux milieux, selon l’équipe.
Une utilité encore mystérieuse, mais possiblement liée aux microbes
Il reste difficile de préciser la nature exacte de cet avantage. Les auteurs rappellent toutefois que d’autres gènes de mucines, comme MUC7, possèdent des variantes aux propriétés de liaison aux microbes différentes - des mécanismes essentiels à la symbiose hôte-microbe, comme celle qui existe dans nos intestins, notre bouche et nos régions génitales.
Il est possible que des gènes de type dénisovien aient aidé les humains à coopérer avec un microbe bénéfique d’Amérique du Nord, ou au contraire à mieux repousser des microbes nocifs.
« Il est évident que quelque chose, dans ce gène, a été utile à ces populations - et peut-être l’est-il encore ou le sera-t-il à l’avenir », ajoute Huerta-Sánchez. « Nous espérons que cela conduira à des recherches supplémentaires sur ce que fait réellement ce gène. »
Ces travaux sont publiés dans Science.
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