L'horloge moléculaire remise à l'heure ?
Le calcul du taux de mutation dans l'ADN de l'espèce humaine doit-il être revu ?
 L'horloge moléculaire
L'horloge moléculaire est un calcul effectué par les généticiens pour déterminer la séparation entre deux espèces ayant un ancêtre commun. L'horloge est basée sur le nombre de mutations détectées dans l'ADN d'un sujet A par rapport à un sujet B. En déterminant à quel rythme les mutations ont lieu, les généticiens peuvent estimer le temps passé depuis la séparation des deux espèces A et B.
Ce mode de calcul a déjà été appliqué entre deux espèces proches comme Néandertal et Homo sapiens, mais également pour des cousins plus éloignés comme Homo sapiens et Pan troglodyte (les chimpanzés).
Photo : Crâne d'un fossile d'Oberkassel
J. Vogel/LVR - LandesMuseum Bonn
L'horloge moléculaire est au cœur de l'évolution humaine.
Notre horloge devrait donc être à même de confirmer (ou infirmer !) les grandes dates de l'évolution humaine. Ce n'est pas toujours le cas : les fossiles et leurs datations ne correspondent pas toujours aux prévisions de l'horloge moléculaire ! Le débat est toujours ouvert entre généticiens et anthropologues... L'ADN n'est pas toujours en accord avec les ossements...
L'horloge tournait trop vite ?
Une équipe de généticien de l'Université de Tübingen et de l'Institut Max Planck, dirigée par Johannes Krause, vient de publier, dans la revue Current Biology, les résultats d'une nouvelle étude sur le taux de mutations à l'origine de l'horloge moléculaire. Dans les grandes lignes, leurs travaux corrigent la vitesse à laquelle tournait l'horloge. Ils ont ralenti le mécanisme de façon drastique puisqu'ils ont divisé le temps par deux : là où l'estimation donnait 70 000 ans, ils l'estiment maintenant à 140 000 ans !
 Pour arriver à calibrer différemment cette horloge, l'équipe a étudié l'ADN (disponible) d'Homo sapiens anciens. Des analyses ont donc été réalisées sur une dizaine d'individus dont Otzi l'homme retrouvé dans le Tyrol et daté de 4550 ans, les fossiles d'Oberkassel en Allemagne (-14 000 ans), les squelettes de Doni Vestonice ( - 31 000 ans), un fossile chinois...
L'étude a ainsi permis de reconstruire plus de 10 génomes mitochondriaux chez des Homo sapiens d'Eurasie qui couvrent 40 000 ans d'évolution humaine.
Il faut noter que l'étude s'est centrée uniquement sur l'ADNmt des individus c'est-à-dire l'ADN mitochondrial transmis par la mère. La précédente horloge était, elle, calculée à partir de l'ADN complet prélevé sur des hommes actuels. Johannes Krause à jugé cette nouvelle méthode plus proche de la réalité des hominidés anciens.
Photo : Triple sépulture de Dolni vestonice en République Tchèque- J. Svoboda
Les nouvelles étapes de l'évolution humaine
En appliquant ces nouveaux taux de mutation à la nouvelle horloge moléculaire l'équipe a recalculé quelques grandes étapes de l'évolution humaine :
- le dernier ancêtre commun de l'homme pour les lignées mitochondriales a environ 160.000 ans. En d'autres termes, tous les êtres humains d'aujourd'hui ont parmi leurs ancêtres une femme qui vivait à cette époque.
- le temps écoulé depuis l'ancêtre commun entre les Africains et les non-Africains entre est maintenant estimé à -62,000 ans et -95 000 ans.
- les migrations d'Homo sapiens en dehors de l'Afrique seraient estimées entre - 90 000 et - 130 000 ans ce qui donnerait une date très proche de ce que les anthropologues avançaient jusqu'à maintenant (-100 000 ans)...
« Une bonne chose sur ces nouvelles datations c'est qu'elles correspondent aux preuves archéologique» indique Johannes Krauss.
Pour le généticien Aylwyn Scally « La question est plutôt que la sélection [de l'étude] rend l'ADNmt plus sensibles aux échanges entre les populations, et est donc potentiellement moins représentatif de la démographie globale. Ceci est particulièrement important si l'expansion hors d'Afrique a été un processus progressif. Les différences dans l'ascendance entre l'ADN mitochondrial et le reste du génome nous ont trompés dans le passé, donc nous devons être prudents. »
C.R.
Sources :
Université de Tubingen
A Revised Timescale for Human Evolution Based on Ancient Mitochondrial Genomes. Current Biology, 2013; DOI:
Equipe : Qiaomei Fu, Alissa Mittnik, Philip L.F. Johnson, Kirsten Bos, Martina Lari, Ruth Bollongino, Chengkai Sun, Liane Giemsch, Ralf Schmitz, Joachim Burger, Anna Maria Ronchitelli, Fabio Martini, Renata G. Cremonesi, Ji?í Svoboda, Peter Bauer, David Caramelli, Sergi Castellano, David Reich, Svante Pääbo, Johannes Krause.
Lire également :
Homo sapiens s'est-il hybridé avec d'autres espèces du genre Homo en Afrique. Une publication du Pr Hammer en 2011
Origines et diversité des populations humaines 2009
Le chromosome Y d'Homo sapiens 2013
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