Les nombreuses découvertes concernant la sélection directionnelle concrétisent la promesse de l'ADN ancien pour élucider l'adaptation humaine.

Nous présentons une méthode pour détecter les preuves de sélection naturelle dans les données de séries chronologiques d’ADN ancien.

Cette méthode exploite une opportunité non utilisée dans les balayages précédents : tester une tendance cohérente dans le changement de fréquence des allèles au fil du temps.

En appliquant cela à 8433 Eurasiens de l’Ouest qui ont vécu au cours des 14000 dernières années et à 6510 personnes contemporaines, nous trouvons beaucoup plus de signaux significatifs à l’échelle du génome que les études précédentes, notamment 347 loci indépendants dont la probabilité de sélection est supérieure à 99 %.

Des travaux antérieurs ont montré que les balayages durs classiques entraînant des mutations avantageuses à la fixation ont été rares au cours de l’évolution humaine, cependant au cours des dix derniers millénaires, plusieurs centaines d’allèles ont été affectés par une forte sélection directionnelle.

Ces découvertes comprennent montrent que

• En 4000 ans, le principal facteur de risque de la maladie cœliaque sur HLA-DQB1 est passé de 0 % à 20 %
• En 6000 ans, le groupe sanguin B est passé de 0 % à 8 %
• En 5000 ans, la sélection fluctuante de l’allèle de risque de tuberculose TYK2 est passé de 2 % à 9 % avant de tomber à ~3 %.
• Nous identifions des cas de sélection coordonnée sur les allèles affectant le même caractère, le score polygénique prédictif aujourd’hui d’une diminution du pourcentage de graisse corporelle d’environ un écart-type sur dix millénaires, ce qui est cohérent avec l’hypothèse du « gène économe » selon laquelle une prédisposition génétique à stocker de l’énergie pendant la pénurie alimentaire est devenue désavantageuse après l’agriculture.
• Nous identifions également la sélection pour des combinaisons d’allèles qui sont aujourd’hui associées à une couleur de peau plus claire, à un risque plus faible de schizophrénie et de maladie bipolaire, à un déclin plus lent de la santé et à une augmentation des mesures liées aux performances cognitives (scores aux tests d’intelligence, revenu du ménage et années de scolarité). Ces traits sont mesurés dans les sociétés industrialisées modernes, de sorte que les phénotypes qui étaient adaptatifs dans le passé ne sont pas clairs.

Nous estimons les coefficients de sélection à 9,9 millions de variants, ce qui permet d’étudier comment les forces darwiniennes se couplent aux effets alléliques et façonnent l’architecture génétique de traits complexes.