Santé

Les cheveux, nouvelle clé de la génétique

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Dans chaque poil, dans chaque cheveu, et même dans les griffes et les ongles, une gaine de plastique naturel protège de grandes quantités d'ADN que personne, jusque-là, n'avait pensé à aller chercher. Une véritable mine pour les paléontologues.

Mammouth laineux. Crédit : www.palaeojura.ch

Une équipe de scientifiques conduite par Stephan C. Schuster et Webb Miller, du centre de génétique comparative et de bioinformatique de l'université d'état de Pennsylvanie, affirme que l'ADN est mieux préservé à l'intérieur des poils et cheveux que dans les os ou autres organes.

Cette conclusion a été permise à la suite d'examens effectués sur la fourrure de dix mammouths laineux (Mammuthus primigenius) conservés dans les glaces du nord de la Sibérie depuis 12.000 à 50.000 ans, dont le célèbre mammouth d'Adam découvert en 1799, conservé depuis plus de deux siècles à température ambiante et souvent dans de très mauvaises conditions.

Selon le Dr. Schuster, généticien, professeur en biochimie et biologie moléculaire, "l'ADN soumis à l'analyse était autrefois prélevé à l'intérieur des os ou des muscles, mais ceux-ci étaient fréquemment pollués par des bactéries ou du matériel génétique provenant d'autres sources. La recherche sur de tels matériaux demandait de laborieux efforts, et certains résultats ont réclamé jusqu'à six années de travail avant d'être concluants, cela pour un seul échantillon. Mais dès que les données sont disponibles, cinq minutes suffisent pour obtenir un génome mitochondrial complet".

Une technologie prometteuse

La nouvelle méthode, basée sur l'extraction de l'ADN conservé à l'intérieur des poils ou cheveux, s'avère beaucoup plus simple. Ceux-ci sont en effet enveloppés d'une couche de kératine, sorte de matière plastique naturelle qui forme une barrière infranchissable aux bactéries ou à toute autre forme de pollution, même après la mort de l'animal.

Stephan Schuster s'enthousiasme devant les possibilités offertes par cette technologie, qui ouvre la voie au séquençage complet du génome du mammouth et qui pourrait peut-être permettre d'identifier les raisons de la disparition de cet animal, voici 5.700 à 14.000 ans selon les espèces. Jusqu'à présent, seuls sept génomes d'animaux disparus avaient pu être séquencés, quatre oiseaux, deux mammouths et un mastodonte.

"Si l'on pense à tous les animaux à fourrure empaillées dans les musées d'histoire naturelle du monde et dont l'espèce est éteinte, il y a beaucoup de travail sur la planche pour séquencer leur ADN", annonce Thomas P. Gilbert, du centre de génétique ancienne à l'université de Copenhague (Danemark).

Il suffisait d'y penser…

"Lorsque nous avions commencé à séquencer l'ADN à partir des cheveux, notre attention s'était d'abord portée sur leur racine, qui renferme des cellules identifiables, car le poil lui-même semblait mort. Mais nous savons à présent que l'arbre du cheveu est essentiellement constitué d'ADN hermétiquement contenu dans une gaine ressemblant à un tube de plastique", déclare Webb Miller, qui ajoute: "Nous avons par ailleurs découvert que l'ADN renfermé dans l'arbre des cheveux est remarquablement enrichi par de l'ADN mitochondrial, tout spécialement utilisé pour mesurer la diversité génétique d'une population".

Cette technologie permettra aussi aux chercheurs de déterminer la parenté d'animaux de différentes populations avec une précision nettement supérieure aux méthodes actuelles. "Nous projetons à présent d'utiliser non seulement des poils, mais aussi d'autres parties contenant de la kératine, comme les ongles ou les cornes afin de démêler l'écheveau des migrations et déplacements de populations animales au cours de l'histoire", déclare Stephan Schuster.

"Mais ces travaux ouvrent la voie à des applications très différentes", explique Eske Willerslev, autre membre de l'équipe. "La méthode doit encore être affinée, mais pourra être utilisée en médecine légale où elle permettra d'obtenir un résultat en moins de 24 heures, contre plusieurs jours aujourd'hui. Ce n'est qu'une question de temps", affirme-t-il.

En effet, si la police utilise déjà les cheveux et les poils trouvés sur la scène d'un crime pour confirmer l'identité d'une personne, la technique est tout à fait différente et n'utilise pas l'analyse de l'ADN. A leur surface, cheveux et poils portent des motifs, visibles au microscope, et qui varient d'une personne à l'autre. Ouvrir le cheveu pour y dénicher de l'ADN est une opération bien plus complexe mais serait aussi beaucoup plus précise.

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