jeudi 12 décembre 2013

Le plus vieil ADN humain du monde a été séquencé

Vieux de 400.000 ans et récupéré sur un os découvert dans une grotte espagnole, il montre des liens génétiques étonnants entre nos lignées d'ancêtres.

Des fouilles dans la grotte de Sima de los Huesos cave en Espagne. 

PERFORMANCE. C'est un record qui vient d'être littéralement pulvérisé. Jusqu'à présent, le plus ancien génome humain séquencé jusqu'alors était âgé de "seulement" 70.000 à 80.000 ans : il appartenait à une fillette membre d'un groupe d'hominidés primitifs, les "Hommes de Denisova", proches cousins de Neandertal et de l'humain moderne, qui ont transmis certains de leurs gènes aux habitants actuels de l'Asie du sud-est, en particulier aux Papous.

A partir d'un fémur...

Mais une équipe internationale de chercheurs est parvenue à extraire et à analyser de l'ADN vieux de 400 000 ans sur un fémur trouvé dans le Sima de los Huesos (le "gouffre des os" d'Atapuerca, nord de l'Espagne). Un gisement censé abriter des ossements des formes les plus primitives d'hommes de Néandertal (dont les descendants ont colonisé l'Europe il y a 30 000 ans), voire de leur ancêtre Homo heidelbergensis.

L'analyse génétique a révélé tout autre chose. L'ADN extrait de ce vieil ossement est apparenté non pas à celui des Néandertaliens, dont les squelettes exhumés dans la grotte possèdent pourtant de nombreux traits distinctifs, mais s'avère être proche de celui des Dénisoviens. Une lignée d'hominidés plus récente qui a vécu dans le Sud-Ouest de la Sibérie.


Arbre généalogique humain.

"Ce résultat inattendu indique que l'origine des Néandertaliens et des humains modernes a suivi une évolution complexe. J'espère que de nouvelles recherches vont pouvoir clarifier les relations génétiques entre les hominidés de Sima de los Huesos d'un côté et les Néandertals et les Dénisoviens de l'autre", souligne dans un communiqué l'un des auteurs de l'étude, Juan-Luis Arsuaga, directeur du Centre pour la recherche sur l'évolution et le comportement humain de Madrid.


Le fémur vieux de 400 000 ans dont a été extrait l'ADN.

Situé à trente mètres sous la surface, saturé d'humidité et bénéficiant d'une température quasi-constante de 10,6°C, le "gouffre des os" constitue le plus grand gisement de fossiles humains du Pléistocène moyen, vieux de 500.000 à 120.000 ans environ. Outre des ossements d'animaux, il a livré au moins 28 squelettes d'hominidés mis au jour par Juan-Luis Arsuaga et son équipe.

De l'ADN extrait des mitochondries

Ces fossiles humains sont classés par les spécialistes parmi les Homo heidelbergensis, bien qu'ils possèdent aussi des traits typiques des Néandertaliens. Et jamais auparavant les chercheurs n'avaient réussi à exploiter leur ADN, beaucoup trop vieux.

Jusqu'à ce que Matthias Meyer et son équipe de l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutionniste de Leipzig, en Allemagne, ne développent des techniques pour exploiter l'ADN ancien fortement détérioré.

Unissant leurs forces avec Juan-Luis Arsuaga, les experts allemands ont commencé en 2010 par tester, avec succès, leur trouvaille sur des restes d'ours des cavernes trouvés sur le site de Sima de los Huesos, vieux de plus de 300.000 ans.

Ils se sont ensuite attaqués aux humains qui gisaient aux côtés de la bête. Grâce à deux grammes de poudre d'os provenant d'un fémur, ils ont pu reconstituer l'ADN de la mitochondrie, "moteur" fournissant l'énergie aux cellules.

Principal atout de cet ADN mitochondrial pour les généticiens : il existe en grande quantité (car il y a plus d'un millier de mitochondries dans une cellule). On en trouve donc de nombreuses copies, contrairement à l'ADN du noyau qui, lui, n'existe qu'en un seul exemplaire dans chaque cellule. Autre avantage de cet ADN mitochondrial : il se transmet exclusivement par la lignée maternelle, ce qui est très utile pour retracer l'évolution d'une espèce au fil du temps.

Lignées maternelles

Il ne restait dès lors plus qu'à comparer cet ADN maternel avec celui des Néandertaliens, des Dénisoviens, des humains modernes et des autres primates.

L'absence des mutations les plus récentes dans ce génome a permis d'estimer que l'hominidé avait foulé le sol espagnol voici environ 400.000 ans, indique l'étude publiée mercredi dans Nature.

Et s'il partage bien des traits avec les Dénisoviens, "l'homme de Sima" en a divergé quelque 700.000 ans avant notre ère, souligne-t-elle.

"Nos résultats montrent que nous pouvons désormais étudier l'ADN de nos ancêtres humains vieux de centaines de milliers d'années. Cela ouvre la voie à l'analyse des gènes des ancêtres des Néandertaliens et des Dénisoviens. C'est incroyablement enthousiasmant", résume Svante Pääbo, directeur de l'Institut Max Planck et mondialement connu pour ses travaux sur la génétique des hominidés.

Source : Sciences et Avenir du 05/12/2013