Nous avons vraiment le Néandertal dans la peau

Littéralement, comme vous allez pouvoir le constater…

Dans deux nouvelles études, des chercheurs en génétique ont montré que près de 20 % du génome du Néandertal survit à l’homme moderne d’ascendance non africaine et ils ont identifié précisément les zones du génome humain qui conservent les segments d’ADN néandertalien.

Il y a environ 30 000 ans, les Homo sapiens qui quittaient l’Afrique ont commencé à côtoyer l’homme de Néandertal, une lignée qui a divergé de l’homme moderne des centaines de milliers d’années auparavant. Malgré leurs différences, les Homo sapiens et les Néandertaliens se sont mêlés et, au fil du temps, ils ont fait des enfants avec des gènes des deux lignées.

Aujourd’hui, les vestiges biologiques de cette collision entre deux populations distinctes restent vivants dans le génome des Européens et des Asiatiques de l’Est.

La première étude, publiée dans la revue Nature (lien plus bas), examine comment les Néandertaliens influencent encore la composition génétique de l’homme moderne.

Pour l’auteur principal de l’étude, le Pr David Reich de la Harvard Medical School, l’objectif était de comprendre l’impact biologique du flux de gène entre Néandertaliens et les hommes modernes :

Nous avons pensé que, lorsque ces deux groupes se sont réunis et mélangés, de nouveaux traits auraient été sélectionnés pour rester dans le génome humain, alors que certaines incompatibilités auraient été sélectionnées pour en être retirées.

Le Pr Reich et ses collègues ont analysé les variantes génétiques dans 846 personnes d’origine non africaine, 176 personnes originaires d’Afrique subsaharienne et un homme de Néandertal de 50 000 ans.

Ils ont montré que neuf variantes génétiques humaines précédemment identifiées, connus pour être associés à des caractères spécifiques, étaient susceptibles de provenir de l’homme de Neandertal. Ces variantes affectent le lupus, la cirrhose biliaire, la maladie de Crohn, la taille du point aveugle et le diabète de type 2, ainsi que certains comportements, comme la capacité d’arrêter de fumer. L’équipe s’attend à ce que d’autres variantes trouvent leurs origines dans le Neandertal.

L’équipe a également mesuré comment l’ADN du Néandertal, présent aujourd’hui dans le génome humain, affecte la production de kératine et le risque de maladie.

Selon le Dr Reich :

L’ascendance de Neandertal est augmentée dans les gènes affectant les filaments de kératine. Cette protéine fibreuse confère la dureté à la peau, aux cheveux et aux ongles et peut être bénéfique dans les environnements les plus froids en fournissant une isolation plus épaisse. Il est tentant de penser que les Néandertaliens étaient déjà adaptés à l’environnement non africain et qu’ils ont apporté cet avantage génétique à l’homme.

Les scientifiques ont également constaté que certaines régions du génome humain moderne non africain sont riches en ADN de Neandertal, ce qui pourrait avoir été utile à la survie humaine, tandis que d’autres (“zones arides”) n’en contenaient pratiquement pas.

Selon  le principal auteur, le Pr Sriram Sankararaman (Harvard Medical School) :

Ces “zones arides” ont été la découverte la plus passionnante. Cela suggère que l’introduction de certaines de ces mutations de Neandertal était nocive pour les ancêtres des non-Africains et que ces mutations ont ensuite été éliminées par l’action de la sélection naturelle.

L’équipe a montré que ces zones pauvres en ADN de Néandertal ont tendance à se regrouper en deux parties de notre génome : les gènes qui sont les plus actifs dans la lignée germinale mâle et les gènes sur le chromosome X. Ce modèle a été lié chez de nombreux animaux à un phénomène connu sous le nom d’infertilité hybride, où la descendance d’un homme à partir d’une sous-espèce et une femme d’une autre ont peu ou pas de fertilité. Cela suggère que quand les anciens humains se sont réunis et mélangés avec les Néandertaliens, les deux espèces étaient au bord de l’incompatibilité biologique.

Les populations humaines actuelles, qui peuvent être séparés les unes des autres par 100 000 années, sont entièrement compatibles, sans preuve d’augmentation de l’infertilité masculine. En revanche, les anciennes populations humaines et néandertaliennes se sont apparemment confrontées au défi d’un croisement, après 500 000 années d’évolution séparée.

L’étude publiée dans Nature : The genomic landscape of Neanderthal ancestry in present-day humans.

La seconde étude teste une méthode innovante sans fossile pour le séquençage de l’ADN archaïque.

Les coauteurs de l’étude, le Pr Benjamin Vernot et le Pr Joshua Akey, tous deux de l’Université de Washington, ont analysé les données de séquençage de l’intégralité du génome de 379 Européens et de 286 Asiatiques pour identifier les lignées néandertaliennes qui persistent dans l’ADN moderne.

Ils ont constaté que les gènes de la peau du Néandertal ont donné un avantage évolutif aux Européens et aux Asiatiques et que d’autres gènes néandertaliens étaient apparemment incompatibles avec le reste du génome humain moderne, et donc qu’ils n’ont pas survécu aux populations humaines actuelles.

Les scientifiques ont observé que certaines parties du chromosome chez l’homme sont dépourvues de séquences d’ADN de Neandertal, peut-être en raison de l’inadéquation entre les deux espèces le long de certaines parties de leurs matériels génétiques. Par exemple, ils ont remarqué une forte diminution de l’ADN de Neandertal dans une région du génome humain qui contient un gène d’un facteur censé jouer un rôle important dans la parole et le langage humains.

Les résultats suggèrent que d’importantes quantités de séquences d’ADN, obtenues à partir de la population actuelle, pourraient nous renseigné sur des groupes disparus, même en l’absence de restes fossilisés, parce que d’autres personnes pourraient avoir hérité de ces anciennes séquences, des données génomiques que les scientifiques peuvent recueillir. Les chercheurs estiment donc qu’à l’avenir ils seront en mesure d’identifier l’ADN d’autres hominidés éteints par l’analyse du génome humain moderne.

L’étude publiée en ligne dans la revue Science : Resurrecting Surviving Neandertal Lineages from Modern Human Genomes.