Broyons la phalange préhistorique de Denisova et séquençons tout cet ADN

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En 1858, Darwin qui préparait un gros livre sur la sélection naturelle reçut un manuscrit d’un jeune et prometteur naturaliste, Alfred Wallace. Lequel avait également découvert la sélection naturelle (mais moins bien démontrée et détaillée, c’est une autre histoire). Du coup Darwin s’est dépéché de publier un “résumé”, ce que l’on connaît aujourd’hui comme “L’origine des espèces”.

Tout ça pour dire que je préparais à pas de sénateur un billet sur les nouveaux résultats concernant le génome de Dénisova quand, paf, le blog Science étonnante publie un excellent billet sur le sujet.

Voyons quand même ce que j’ai encore à dire.

Rappelons donc que les hominidés de Denisova sont une espèce d’hominidés (comme Homo sapiens – vous et moi – ou Homo neanderthalensis) connus par à peine quelques maigres morceaux d’os et de dent découverts en Sibérie. Il y a plein d’éléments intéressants dans cette histoire, et l’un d’entre eux c’est qu’on a découvert cette espèce en séquençant ses restes d’ADN. En effet, les restes d’os sont trop fragmentaires pour permettre de les distinguer de sapiens ou Néandertal.

En 2010, les super-duper-généticiens de l’ancien ADN du groupe de Svante Pääbo ont extrait de l’ADN de phalange, et en ont séquencé assez pour démontrer qu’il s’agissait d’une nouvelle espèce, plus proche de Néandertal que de nous, mais très loin de Néandertal quand même. En octobre de cette année, ils ont séquencé un génome de haute qualité de Denisova. Comment ont-ils fait cela ? Normalement, les restes d’hominidés anciens contiennent beaucoup plus d’ADN moderne (contaminant) que d’ADN ancien. Mais un morceau de la phalange de Denisova contenait ~70% d’ADN ancien (“endogène”). Les chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode d’amplification de cet ADN, nettement plus efficace que les méthodes précédentes. En bref, l’ADN double brin (la double hélice, ça vous dit quelque chose ?) est séparé en ses deux brins, qui sont chacun lié à une bille, ce qui permet ensuite une réaction chimique plus efficace dans un petit volume ; on copie ensuite l’ADN simple brin en double brin, et voilà, on a doublé l’ADN. On rince et on recommence. Le protocole ne nécessite pas de purification de l’ADN au départ, ce qui permet de perdre moins de matériel.

Comme dit dans Science étonante, ceci leur a permis de dater à-peu-près la divergence humain moderne – Denisovien. Pour cela, ils ont compté les différences dans l’ADN entre humain et chimpanzé, qui divergent depuis environ 6,5 millions d’années, entre Denisovien et chimpanzé, et entre humain et Denisovien. La divergence Denisovien – chimpanzé a commencé en même temps que la divergence vous-et-moi – chimpanzé, mais a duré légèrement moins longtemps : 6,5 millions d’années moins l’age de la phalange. Si on suppose que les mutations s’accumulent régulièrement au cours du temps dans l’ADN, alors on peut calculer l’age de la phalange à partir de l’ADN :

(Homo sapiens – chimpanzé) – (Denisova – chimpanzé) = age de Denisova

Ils calculent donc un âge de 74’000 à 82’000 ans, ce qui est apparemment en accord avec l’archéologie, bien qu’ils mettent en garde contre les erreurs possibles (taux de mutation variable ou mal estimé). Et le commentaire dans Science dit que les échantillons étaient datés à 30’000-50’000 ans, ce qui n’est pas tout-à-fait la même chose. A suivre quand on aura plus de génomes anciens de bonne qualité comme celui-ci.

Comme expliqué chez Science étonante, la comparaison Dénisova – néandertal – humains modernes leur permet de raffiner l’esimation du taux de gènes humains venant de néandertal : même si européens et asiatiques ont tous deux des ancêtres qui ont fait crac crac avec les néandertals, le taux de variants géniques (allèles) néandertal est 24% plus élevé chez les asiatiques.

Les auteurs ont par ailleurs cherché des morceaux de gènes (codant pour des protéines) qui soient invariants ou presque chez tous les primates y compris Denisova, mais différents chez les humains modernes. Parmi les 23 positions les plus significatives, 8 sont dans des gènes associés au cerveau. Ce qui est cool mais je trouve qu’il manque un peu de contrôles dans cette partie. Combien on en attend au hasard, connaissant la conservation moyenne de ces gènes, la vitesse d’évolution des génomes en question, etc ? J’ai l’impression qu’ils veulent absolument lier à notre super méga intelligence, au risque de rapporter des faux positifs. Ce qui ne veut pas dire que je suis convaincu qu’ils aient tort, mais je ne suis pas persuadé qu’ils aient démontré que ces gènes étaient réellement pertinents à l’évolution humaine.

Je voudrais maintenant aborder un point un peu différent.

En visitant des grottes préhistoriques ornées, on a souvent des histoires d’horreur de la manière dont ces restes très rares et fragiles ont été abimés (Lascaux bien sûr) voire détruits (Arcy-sur-Cure), sans mauvaises intentions mais avec moins de connaissances que l’on n’en a aujourd’hui. C’est facile de se scandaliser de ce qu’on fait des gens qui ne savaient pas mieux dans le passé. Mais du coup je suis mal-à-l’aise avec le fait de détruire pour toujours des restes d’ossements eux aussi très rares et fragiles, pour pouvoir séquencer l’ADN avec nos techniques imparfaites et en constante amélioration d’aujourd’hui. Et si dans 2 ou 5 ans on avait une technique permettant d’extraire et séquencer une seule molécule d’ADN sans abimer l’os ? Est-ce que dans 2 générations nos descendants ne vont pas nous maudir d’avoir laissé détruire ces restes pour obtenir des données partielles avec des techniques immatures ?

Alors j’ai vérifié, dans les papiers de 2010 et 2012 ils ont utilisé toute la portion interne de l’échantillon de phalange, soit 40 mg d’os. C’est pas des tonnes je vous l’acccorde. La répartition de cet os entre les contrôles, l’étude de 2010 (“draft genome”) et celle de 2012 (“this work”) est ci-dessous. Ca paraît raisonnable mais je reste mal-à-l’aise.

Figure en annexe du papier Denisovien 2012

En conclusion, un magnifique exploit technique, de très intéressantes conclusions concernant l’évolution humaine, et un petit doute voire un regret de ma part sur notre capacité à détruire ce qui a résisté si longtemps.

 

12 réponses à “Broyons la phalange préhistorique de Denisova et séquençons tout cet ADN

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