Adaptations locales aux pathogènes

Les précédentes GWAS (Genome Wide Analysis Studies) ont identifié un certain nombre de gènes à évolution non-neutre qui jouent un rôle important dans la pigmentation de la peau, le métabolisme ou la fonction immunitaire. Des études récentes ont également montré que les processus des adaptations locales au niveau de l’ensemble du génome peuvent être détectés par l'identification de corrélations entre les fréquences alléliques et les variables environnementales. Malgré ces observations, l’estimation de l’impact de l’environnement local, et le rôle des agents pathogènes ou d'autres facteurs écologiques sur la sélection naturelle reste sujet à débats.
Pour résoudre ce problème, nous avons corrélé la répartition spatiale de la fréquence des allèles d'un large échantillon de SNP (Single Nucleotide Polymorphism) de 55 populations humaines distinctes à un ensemble de facteurs environnementaux qui décrivent les caractéristiques géographiques locales telles que le climat, l'alimentation et la pression parasitaire.
En concordance avec les études précédentes, nous avons détecté une présence enrichie de SNP non synonymes en relation avec les adaptations locales. En outre, nous montrons que la diversité des microorganismes pathogènes locaux est le moteur principal de l'adaptation locale, et que le climat, du moins directement, ne joue qu'un rôle mineur. Alors que l’histoire démographique constitue de loin l’essentiel de la variance génétique des populations, nous avons détecté environ 100 gènes qui montrent une corrélation plus forte que prévu entre les fréquences alléliques et l’environnement pathogène, après correction des facteurs démographiques. Inversement, pour les régimes alimentaires et les conditions climatiques, les corrélations sont moins nombreuses.
Ce résultat est validé par les données de séquençage à faible couverture de plusieurs populations. Parmi les locis visés par la sélection induite par les pathogènes,  nous avons trouvé une concentration de gènes associés à des maladies auto-immunes, telles que la maladie cœliaque, le diabète de type 1, et la SEP,  ce qui accrédite l'hypothèse que certains allèles de susceptibilité aux maladies auto-immunes soient maintenus dans la population humaine en raison de processus sélectifs récents.