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Impact de l'introgression de gènes néandertaliens sur l'expression de notre génome

dernière mise à jour le 16/02/2021

Le dernier néandertalien est mort il y a 40000 ans, mais une partie de son génome vit, en morceaux, à travers les humains modernes. L’impact de la contribution génétique des Néandertaliens est incertain: ces introgressions affectent-elles la fonction de notre génome ou s’agit-il simplement de passagers silencieux ? Cette étude apporte des preuves que les séquences d'ADN de Néandertal influencent toujours la façon dont les gènes sont activés ou désactivés chez les humains modernes. Ces gènes néandertaliens contrôlent, entre autres, l'expression de certains traits liés à la taille, la schizophrénie, le métabolisme des graisses, la dépression ou le lupus. Ils contribuent donc à la variation phénotypique et à la susceptibilité aux maladies.

Il est difficile de comprendre le mécanisme qui se trouve derrière ces corrélations, car L'ADN des fossiles peut être extrait et séquencé, mais pas l'ARN. On ne sait donc pas si ces gènes néandertaliens fonctionnaient comme les nôtres identiques aujourd’hui, mais on peut étudier le fonctionnement actuel de ces gènes chez l’homme moderne.

Cette étude porte sur des personnes portant à la fois des versions néandertaliennes et humaines modernes d'un gène donné - une version de chaque parent. Pour chacun de ces gènes, les chercheurs ont ensuite comparé l'expression des deux allèles dans 52 tissus différents.

La première conclusion est que l’expression de chaque allèles des divers couples d’allèles étudiés est différente. L'expression des allèles de Néandertal semble faible dans le cerveau et les testicules, ce qui suggère que ces tissus peuvent avoir connu une évolution plus rapide depuis que nous avons divergé des Néandertaliens il y a environ 700 000 ans. Nous pouvons en déduire que de grandes différences entre humains modernes et les Néandertaliens dans la régulation des gènes au niveau du cerveau et des testicules.

 

Par exemple le gène néandertalien nommé ADAMTSL3 diminue le risque de schizophrénie, tout en influençant également la taille. Le mécanisme de cet allèle est lié à une modification de l'épissage alternatif, processus dans lequel les ARNm sont modifiés avant de quitter le noyau de la cellule. Lorsque la mutation de Néandertal est présente, la machinerie de la cellule supprime un segment de l'ARNm qui est exprimé dans la version humaine moderne. La cellule finit par fabriquer une protéine modifiée à cause d'une seule mutation d'un ancêtre néandertalien.

Le lien entre cette protéine modifiée, la taille et la schizophrénie nécessite plus de recherches, mais c'est un exemple de la façon dont de petites différences entre les humains modernes et les néandertaliens peuvent contribuer à la variabilité d’aujourd’hui. L'hybridation avec les Néandertaliens a augmenté notre complexité génomique et elle continue toujours à influencer l'expression de nos gènes.

Bibliographie

McCoy RC, Wakefield J, Akey JM.
Impacts of Neanderthal-Introgressed Sequences on the Landscape of Human Gene Expression.
Cell. 2017 Feb 23;168(5):916-927.e12.
DOI : 10.1016/j.cell.2017.01.038

Médecine évolutionniste (ou darwinienne)

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