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Des rétrovirus fossiles confirment l’histoire évolutive des homininés

ActualitéClassé sous :Homme , Homme moderne , homo sapiens

Les liens unissant les Hommes modernes, de Néandertal et de Denisova ont déjà été révélés grâce à la comparaison de leurs génomes. La relation étroite unissant les Homo neanderthalensis et les Désinoviens vient d'être confirmée grâce à une analyse des restes d'infections virales dont ont souffert nos ancêtres, il y a parfois 800.000 ans. 

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 (l'étude portant des Chinois Han, des Français et des habitants de Papouasie-Nouvelle-Guinée) ont hérité de 1 à 4 % de leurs gènes de l’Homme de Neandertal. Des métissages se sont donc probablement produits dans la population ancestrale des 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 phalange et une molaire trouvées dans la grotte de Denisova, au sein des montagnes de l'Altaï au sud de la Sibérie, ont donné lieu en 2010 à une petite révolution dans l'histoire évolutive de l'Homme : la découverte d'une nouvelle espèce d'hominidé. Ces structures appartenaient à un représentant du groupe des Dénisoviens, un homininé contemporain d'Homo sapiens et Homo neanderthalensis qui vivait en Asie. Ces informations ont été confirmées par des séquençages complets, réalisés par l'équipe de Svante Pääbo du Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology à Leipzig (Allemagne), de l'ADN mitochondrial (en 2010) et de l'ADN nucléaire (en 2012) contenus dans ces fragments.

Les relations phylogénétiques unissant ces trois espèces ont pu être établies en comparant leurs génomes. Ils avaient un ancêtre commun ayant vécu voici 800.000 ans, période à laquelle la lignée d'Homo sapiens se serait alors différentiée. L'ADN confirme également que l'Homme de Néandertal et les Dénisoviens ont eu un ancêtre unique il y a 400.000 ans. Ils entretiennent donc des liens étroits entre eux, bien plus qu'avec l'Homme moderne.

Une nouvelle étude menée par Lorenzo Agoni de l'Albert Einstein College of Medicine à New York vient de confirmer ces informations. Ce travail, publié dans Current Biology, est néanmoins surprenant. Une fois de plus, les chercheurs ont focalisé leur attention sur des séquences d'ADN, mais dans le cas présent, elles étaient d'origine virale ! Notre patrimoine génétique, ainsi que ceux de nos cousins néandertaliens et dénisoviens, renferme en effet des restes d'infections virales ayant touché nos ancêtres voici plusieurs milliers ou millions d'années.

Cette molaire a été retrouvée dans la grotte de Denisova, en Sibérie. Elle aurait appartenu à une petite fille dénisovienne ayant vécu voici 38.500 à 42.000 ans. Les chercheurs ont pu en extraire de l'ADN pour séquencer le génome complet de cette espèce proche d'Homo neanderthalensis. © David Reich et al. 2010, Nature

L’histoire de l’Homme révélée par des rétrovirus

Les rétrovirus, comme le VIH, ont un mode d'action particulier. Lors de l'infection, le simple brin d'ARN qu'ils contiennent est rétrotranscrit en une séquence d'ADN intégrée par la suite dans le génome de la cellule hôte. Les virus détournent alors la machinerie cellulaire pour forcer la production de tous les constituants nécessaires à la synthèse de nouvelles unités virales libérées lors de la mort de la cellule infectée.

Cependant, les virus peuvent également rencontrer des difficultés durant leur cycle de vie, notamment en ne parvenant pas à détourner la machinerie cellulaire. L'ADN proviral reste alors dans notre patrimoine génétique sans être utilisé et se transmet de génération en génération. Près de 8 % de notre génome serait ainsi composé d'ADN viral dit fossile.

Des séquences de nucléotides propres à quatorze provirus humains endogènes de type K (HERV-K), des rétrovirus infiltrés dans le patrimoine génétique, ont été recherchées au sein des génomes d'Homo sapiens, d'Homo neanderthalensis et des Dénisoviens. Ces trois espèces partageraient des morceaux d'ADN appartenant à 13 provirus, probablement transmis par leurs ancêtres communs. Les infections remonteraient donc à plus de 800.000 ans. En revanche, le quatorzième provirus a uniquement été observé chez l'Homme de Néandertal et l'Homme de Denisova, prouvant ainsi que ces deux espèces avaient bien un ancêtre en commun, infecté voici 400.000 à 800.000 ans.

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