L’histoire lue dans le génome

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Fiches
Classe(s) : 1re Générale | Thème(s) : Mutation, variabilité génétique, histoire humaine
 

La reconstitution des génomes d’humains disparus permet de déduire certaines étapes de l’histoire récente de l’homme.

I Comparaison des génomes humains

Le premier séquençage complet du génome d’un humain actuel a duré de 1990 à 2003. Actuellement, le séquençage à haut débit permet d’obtenir bien plus rapidement et à meilleur marché le génome complet d’un individu.

 

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Doc1 Pourcentage de gènes transférés lors des hybridations récentes des populations humaines

 

L’ADN se dégrade vite, mais l’amélioration des techniques d’extraction de l’ADN ancien a permis de séquencer le génome d’humains anciens. Le premier génome complet d’un homme de Neandertal a été publié en 2010.

La comparaison du génome de l’homme moderne avec celui de Neandertal (Europe, Moyen-Orient) et de Denisova (Sibérie) montre l’existence d’allèles néandertaliens et dénisoviens dans les populations actuelles.

Cela révèle l’existence d’hybridations récentes. Les Homo sapiens issus d’Afrique se seraient hybridés avec les Néandertaliens au Moyen-Orient, donnant naissance aux Européens, qui se seraient à leur tour hybridés avec les Dénisoviens, donnant naissance aux Océaniens actuels.

II Des allèles soumis à sélection naturelle

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Doc2 Fréquence du phénotype tolérant au lactose dans l’Ancien Monde
 

Cette étude permet de révéler la présence d’allèles sélectionnés par le passé : ainsi les Européens actuels possèdent un allèle leur conférant une meilleure résistance à la peste, un avantage lors des épidémies du Moyen Âge.

La sélection naturelle explique aussi la fréquence plus importante d’allèles permettant de tolérer le lactose dans les populations consommant du lait (Europe, Sahara et Arabie), ou d’un allèle aidant à résister aux hautes altitudes, présent uniquement chez les Tibétains.

Méthode

Comparer les génomes actuels et anciens

Les Dénisoviens forment un groupe identifié en 2010 par l’analyse génétique des ossements d’une fillette ayant vécu il y a 41 000 ans en Sibérie.

Indiquer dans quelle proportion le génome des Dénisoviens a participé à la constitution du génome des populations humaines actuelles.

Doc Importance des Dénisoviens dans les génomes humains

En 2013, l’équipe du généticien suédois S. Päälbo a comparé le génome de la fillette de Denisova et ceux d’humains actuels. Pour chaque population actuelle, les pourcentages indiquent la proportion du génome dénisovien et les croix rouges localisent les allèles identiques à ceux de la fillette.

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conseils

Étape 1 Identifier les génomes (ou les portions de génome) comparés.

Étape 2 Identifier les allèles identiques ou les pourcentages de similarité.

Étape 3 Comparer les génomes et conclure.

solution

Étape 1 On compare ici l’intégralité du génome des Dénisoviens (humain archaïque) avec les génomes de 13 humains actuels.

Étape 2 La proportion du génome d’origine dénisovienne est indiquée pour chaque humain actuel, et le nombre de croix rouges indique le nombre d’allèles d’origine dénisovienne (localisés sur le génome).

Étape 3 Les croix rouges sont plus nombreuses chez les Océaniens : 0,5-0,6 % de leur génome serait d’origine dénisovienne. Cette proportion est 10 à 20 fois plus faible chez les Asiatiques et les Amérindiens, et devient quasi nulle chez les Africains et les Européens. Le génome dénisovien a participé à la formation de celui des Océaniens et, dans une moindre mesure, des autres Asiatiques, mais pas à celui des Africains ou des Européens. L’hybridation entre Homo sapiens et l’homme de Denisova aurait donc eu lieu après la colonisation de l’Europe, mais avant celle des autres continents.

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