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Le génome des Dénisoviens, un cousin des humains, entièrement reconstitué

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Les travaux de l'équipe de Svante Pääbo font encore parler d'eux. En 2010, ils avaient démontré l'existence d'une espèce d'homininé disparue, les Dénisoviens, partageant un ancêtre commun avec l'Homme de Néandertal. Le génome complet de cette espèce est maintenant publié en ligne gratuitement. Objectif : permettre à des scientifiques d'utiliser la génétique pour faire parler les fossiles et comprendre l'évolution des Hommes...

Le séquençage et l'analyse du matériel génétique extrait des restes de Néandertaliens, récupérés par exemple dans la grotte Vindija en Croatie, ont montré que des Hommes modernes non-africains (les Chinois Han, les Français, les habitants de la Papouasie-Nouvelle-Guinée) ont hérité de 1 à 4 % de leurs gènes de l’Homme de Neandertal, probablement en raison de métissages qui se sont produits dans la population ancestrale de tous les non-Africains issus des régions du Levant et de l’Afrique du Nord. Aujourd'hui, les scientifiques ont également découvert que les Dénisoviens ont légué de 4 à 6 % de leur matériel génétique aux Mélanésiens. Sur ce schéma, les flèches (notées f) indiquent les transferts successifs de gènes entre Néandertaliens (Neandertal), Denisoviens (Denisova) et Mélanésiens (Melanesian). N représente la taille effective des populations. t et tGF (sur l'échelle du temps) marquent une séparation entre deux populations et la période où les flux de gènes ont eu lieu. © David Reich, Harvard Medical School

Une équipe de chercheurs menée par Svante Pääbo de l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutionnaire à Leipzig (Allemagne) fait régulièrement parler d'elle ces dernières années. Et pour cause, elle est spécialisée dans le séquençage du génome des homininés anciens et actuels. Leurs études génétiques ont notamment montré qu'il y avait bien eu un métissage entre l'Homme de Néandertal et Homo sapiens en Asie et en Europe, mais pas en Afrique.

On retient également la publication en 2010 de nouveaux résultats étonnants relatifs à la découverte d'un fragment de doigt et d'une dent dans une grotte des montagnes de l'Altaï, dans le sud de la Sibérie. Le séquençage de l'ADN mitochondrial avait permis de montrer que ces fragments appartenaient à un groupe d'hominidés totalement inconnu qui sera appelé Dénisoviens, en référence au nom de la grotte qui abritait ces restes de corps appartenant à une petite fille.  

Une étude plus poussée de l'ADN révéla alors que les Dénisoviens partageaient un ancêtre en commun avec l'Homme de Néandertal. Ce parent aurait quitté l'Afrique il y a 300.000 à 400.000 ans en donnant naissance aux Néandertaliens en Europe et aux Dénisoviens dans l'Altaï.

L'os de doigt ayant servi au séquençage du génome de l'Homme de Dénisova a été trouvé dans la grotte du même nom par Anatoly Derevianko et Michail Shunkov de l'Académie russe des sciences en 2008. Ce lieu montre des traces d'occupations remontant à 280.000 ans. © Institut Max Planck d'anthropologie évolutionnaire

Non contents de la précision de leurs précédentes analyses, les scientifiques ont cherché à améliorer leur technique de séquençage. La nouvelle version du génome serait complète et si précise qu'elle rendrait possible d'effectuer des comparaisons entre les copies maternelles et paternelles d'un même gène ! Elle est disponible gratuitement sur un site dédié, Denisova Genome.

Une résolution inégalée pour le génome des Dénisoviens

Rappelons quelques chiffres pour comprendre l'exploit réalisé. Il s'agit du premier séquençage complet d'un génome appartenant à une espèce d'homininé disparue. Il a été fait à partir d'un échantillon d'ADN extrait d'un os de 10 milligrammes âgé de 30.000 à 50.000 ans.

Lors de l'étude précédente, les résultats étaient basés sur deux lectures du génome. Selon les chercheurs, ils étaient suffisants pour établir des relations avec l'Homme moderne ou l'Homme de Néandertal, mais pas pour étudier l'évolution de certains gènes.

Grâce à l'utilisation d'un séquenceur de deuxième génération, Illumina GAIIx, 30 lectures ont pu être effectuées. Environ 99,97 % des bases nucléotidiques ont été lues au moins 3 fois et 99,51 % au mois 10 fois. La contamination des données par de l'ADN d'humain moderne serait inférieure à 1 %. Le risque d'erreur est donc très faible.

En offrant le résultat de leur labeur à la communauté, l'équipe de Leipzig espère que des biologistes pourront découvrir les changements génétiques ayant permis à l'Homme moderne de quitter l'Afrique il y a environ 100.000 ans. Bien évidemment, ce génome pourrait aussi fournir de plus amples informations sur différents aspects de la vie des Dénisoviens et des Néandertaliens.

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