L’aube de la paléo-épigénétique

Les progrès en matière de séquençage ont donné accès à des génomes anciens de très haute qualité, ils ouvrent aujourd’hui la porte vers les épigénomes anciens. Pour repérer ces marques chimiques disparues sur les génomes fossiles, des chercheurs de L’Université hébraïque de Jérusalem, en collaboration avec le Max Planck Institute pour l’anthropologie évolutionnaire de Leipzig, se sont appuyés sur le processus de dégradation des nucléotides. Au cours du temps, les cytosines ont tendance perdre leur groupement amine. Elles risquent alors d’être lues comme des uraciles. Mais si elles sont méthylées lors de la désamination, elles deviennent des thymines. Cette propriété permet d’expliquer le taux élevé de thymines dans les génomes anciens. Les généticiens ont ainsi étiqueté tous les sites d’échange de cytosine à thymine, dans un contexte CG compatible avec la méthylation, sur deux génomes issus du séquençage profond d’échantillons de femmes de Desinova et de Néandertal.
En comparant ces points d’échange de cytosine à thymine – de potentielles traces de méthylation donc – avec l’épigénome d’un individu moderne, les chercheurs observent une concordance d’environ 99%. La similarité est même parfaite pour les gènes dits « de ménage » – dont la fonction est essentielle pour le fonctionnement cellulaire de base. L’argument pèse lourd en faveur de la validité de la méthode.
Des différences substantielles ont été relevées le groupe de gènes HOXD, impliqué dans des caractéristiques anatomiques comme la longueur des membres. Les divergences anatomiques observées entre les squelettes des hominidés de Néandertal et de Desinova et l’Homo sapiens pourraient donc être d’origine épigénétique.
Mais il faut se garder de tirer des conclusions trop précises de cette étude. En ne s’appuyant que sur deux spécimens anciens, elle ne tient compte ni des spécificités épigénétiques d’un tissu cellulaire, ni des variations individuelles. Elle ouvre néanmoins la voie vers la recherche d’autres épigénomes anciens et vers la compréhension de l’évolution de ce mécanisme de contrôle de la transcription.

Gohkman D et al. (2014) Science doi:10.1126/science.1250368

Squelette et reconstitution d’un homme de Néandertal
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