Après la description de la séquence ADN de l’Homme de Néandertal et de l’Homme de Denisova, des chercheurs ont désormais établi le profil épigénétique de ces deux espèces humaines disparues. © Neanderthal Museum, Mettmann, Allemagne, cc by 4.0

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Néandertal : a-t-on les indices nécessaires pour le reconstituer ?

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En établissant la première carte épigénétique d'un Néandertalien et d'un de ses proches parents, l'Homme de Denisova, des scientifiques viennent de donner une idée de la façon dont les gènes étaient régulés chez ces deux espèces humaines, permettant ainsi de voir ce qui nous distingue réellement de nos si proches cousins, qui nous ont laissé au passage quelques séquences génétiques en héritage...

Jusqu'à ces dernières décennies, les scientifiques avaient une vision très étriquée de l'évolution humaine, pensant que les espèces d'Hommes s'étaient seulement succédé les unes après les autres. Or, les découvertes récentes ne laissent plus de place au doute : l'Homme s'est décliné en différentes versions depuis Homo habilis au cours des âges, et différentes espèces ont même coexisté. Ce fut par exemple le cas avant la disparition des Dénisoviens et des Néandertaliens, contemporains de nos ancêtres anatomiquement modernes, et même si proches qu'il y aurait eu des cas d'hybridation.

Quelles preuves ? La génétique, entre autres. Les populations eurasiennes actuelles ont hérité de quelques fractions de gènes propres à ces espèces humaines, après des rencontres effectuées par les chasseurs-cueilleurs venus d'Afrique au Moyen-Orient. Dernièrement, les scientifiques sont même parvenus à séquencer le génome de nos deux cousins disparus, amenant à un niveau supérieur la connaissance que l'on peut avoir sur ces espèces humaines, et nous permettant d'avoir une meilleure idée de ce qui nous en distingue (tout autant que de ce qui nous lie).

Néanmoins, disposer de la séquence génétique précise ne permet pas de tout comprendre. Car il existe d'innombrables façons de lire le long code à barres qu'est l'ADN, étant donné que tous les gènes ne s'expriment pas de la même façon. C'est là qu'intervient l'épigénétique. Les nucléotides peuvent être altérés, empêchant ainsi leur lecture. Souvent, ils sont porteurs d'une méthylation. D'un individu à l'autre, et surtout d'un tissu à l'autre, les gènes concernés peuvent varier, ce qui constitue une part de notre diversité.

De l’épigénétique chez Néandertal

Or, ce processus est loin d'être le propre de l'Homme anatomiquement moderne. Néandertaliens et Dénisoviens sont également concernés. C'est pourquoi Liran Carmel et Eran Meshorer, tous deux affiliés à l'université hébraïque de Jérusalem (Israël), ont entrepris d'établir la carte des méthylations de ces deux espèces éteintes voilà 30.000 à 40.000 ans.

Bien qu’on les ait longtemps pris pour des rustres patauds et idiots, les Hommes de Néandertal étaient proches de nous et se révélaient créatifs et doués pour tailler les outils. © Gianfranco Goria, Flickr, cc by nc nd 2.0

Une tâche ambitieuse à plus d'un titre, d'une part car les séquences génétiques de ces hominidés sont rares et donc précieuses. Pas question de les détruire avec les méthodes utilisées actuellement ! Ensuite, les ADN anciens se détériorent avec le temps et leur lecture est altérée, bien que les scientifiques disposent d'artifices pour essayer de contourner le problème.

L'équipe de chercheurs a tenté de faire de ces faiblesses des forces à exploiter. Ils sont donc parvenus à en faire un travail publié dans la revue Science et qui visait à déterminer la façon dont le génome des Néandertaliens et des Dénisoviens était régulé.

Les méthylations expliquent la grande taille de Néandertal

Les auteurs ont eu recours à l'informatique pour éviter de dégrader l'ADN préhistorique. En effet, celui-ci s'altère progressivement par des réactions de désamination, bien que le résultat finalement visible dépende de la présence ou non d'un groupement méthyle sur les nucléotides. Ainsi, les scientifiques ont utilisé pour leur étude un tour de passe-passe imaginé par des chercheurs danois dans un article de Genome Research en décembre dernier, portant sur un Groenlandais mort il y a 4.000 ans, leur permettant de repérer les séquences méthylées.

Résultat : à première vue, les profils épigénétiques ressemblent grossièrement à ceux que l'on observe dans les os ou les dents pour notre espèce. La preuve de la pertinence de la méthode, selon les auteurs. Mais ils ont voulu regarder dans le détail et observer les différences visibles.

L’ADN contient de nombreuses informations, mais celles-ci prennent davantage de sens lorsqu’on détermine de quelle façon elles sont lues. Or, l’épigénétique interfère avec la transcription génétique. © Spooky Pooka, Wellcome Images, cc by nc nd 2.0

D'abord, des dissemblances s'observent concernant un groupe de gènes appelé Hoxd, connu pour son rôle dans le développement des membres, ainsi que pour le gène Meis1, à l'origine de la synthèse d'une protéine elle-même impliquée dans le contrôle de l'activité de Hoxd. Les scientifiques y voient là l'explication aux différences anatomiques et squelettiques entre nous et ces espèces robustes, possédant des fémurs plus longs, des mains plus massives ou encore des articulations plus larges.

ADN qui préfère rester secret

Une interprétation peut-être un peu trop rapide, de l'avis de certains spécialistes. Effectivement, malgré les nettes avancées dans la biologie moléculaire de la dernière décennie, l'ADN de nos contemporains garde encore de nombreux mystères. Et que dire de celui de nos cousins disparus depuis des dizaines de milliers d'années ?

D'autre part, l'épigénétique diffère d'un organe à l'autre, car un foie ne nécessite pas l'activation des mêmes gènes qu'un œil ou qu'un cerveau. Or, les scientifiques ne disposent que d'échantillons provenant d'un os et d'une dent, car les tissus mous n'ont pas été préservés par les millénaires. L'extrapolation à l'organisme entier demeure donc hasardeuse.

Des Hommes préhistoriques qui ne souffraient pas d’autisme ?

Parfois, il y a malgré tout des similitudes d'un tissu à l'autre. Constat intriguant, les profils de méthylation diffèrent également par rapport aux nôtres sur de nombreux gènes associés à des maladies. Parmi eux, un bon tiers est actuellement relié à des troubles neurologiques et neuropsychologiques.

Ces conclusions demandent d'être prises avec des pincettes, car la fiabilité de la méthode n'a pas été pleinement éprouvée et parce que l'épigénétique nous réserve encore quelques surprises. Néanmoins, de tels résultats alimentent la réflexion et nous rapprochent de ce qui était constitutif d'un Homme de Néandertal ou d'un Homme de Denisova.