L’étude des génomes anciens lève le voile sur nos origines

D’où venons-nous ? Quelles sont nos origines ? Jusqu’à présent, les mouvements de populations anciens étaient surtout étudiés grâce aux restes archéologiques, comme par exemple les céramiques. Mais la génomique, qui s’est développée dans les années 2000, peut apporter des informations bien plus précises sur l’origine des populations anciennes. D’autant que le séquençage des génomes anciens, techniquement difficile, est possible à grande échelle depuis 5 ans environ.

Si l’on dispose d’échantillons d’ADN ancien remontant jusqu’à 40000 ans récupérés sur les sites de fouille, les méthodes d’analyse génomique actuelles, adaptées à l’étude de l’ADN moderne, ne permettent pas d’en tirer parti. En particulier, elles ne prennent pas en compte le fait qu’il existe des biais spécifiques aux ADN anciens et que les dates des différents échantillons ne sont pas les mêmes.

Grâce aux travaux des chercheurs du laboratoire TIMC-IMAG, il est devenu possible de corriger ces problèmes importants. Alliant des compétences en mathématiques, bioinformatique et anthropologie, ils ont mis au point une méthode baptisée FA (factor analysis) qui permet de corriger les biais. « La correction du biais mathématique permet de resituer échantillons dans leur contexte temporel, explique Olivier François, professeur à Grenoble INP – Ensimag et chercheur au laboratoire TIMC-IMAG. Cela passe par une représentation spatiale des génomes correspondant chacun à un point dans un espace géométrique. Plus les points sont proches dans l’espace, plus les génomes sont apparentés. »

Cette méthode a été appliquée à des échantillons de génomes européens datant du néolithique, période à laquelle les agriculteurs sont arrivés en Europe pour la coloniser et se sont mélangés aux populations de chasseurs cueilleurs, jusqu’à maintenant. Les résultats ont permis de confirmer ce que l’on soupçonne depuis quelque temps, à savoir que les européens actuels ne descendent pas comme on l’imaginait directement des fermiers d’Anatolie (Asie mineure), mais également de populations venues d’Asie centrale.

L’étude confirme en effet qu'une migration très importante s'est produite il y a 4500 ans, depuis la steppe pontique vers le nord et le centre de l'Europe, puis vers les îles britanniques et la France. « Les populations européennes plus récentes ont conservé dans leur patrimoine génétique une importante contribution des populations de la steppe pontique, notamment dans le nord de l’Europe et dans les îles britanniques. » Ces travaux ont permis de le confirmer et de le visualiser.

Dans le futur, cette méthode pourra être appliquée à tous les organismes, des virus aux grands animaux, afin de mieux comprendre l'histoire des peuplements ou l'évolution des organismes en fonction du temps et des modifications de leurs environnements.

*CNRS, Grenoble INP, UGA, VetAgro Sup