Une protéine qui aide à synthétiser l’ADN est différente chez les humains modernes que dans les Néandertaliens et les Denisovans – nos parents les plus éteints – et de nouvelles expériences sur la souris génétiquement modifiées pour exprimer la version humaine moderne indique que cela nous a peut-être fait nous comporter différemment.
Cette découverte, à son tour, pourrait faire la lumière sur les raisons pour lesquelles les Néandertaliens et les Denisovans ont disparu, les chercheurs proposent dans une nouvelle étude.
Mais la signification des résultats pour l’homme n’est pas encore claire.
« Il est trop tôt pour traduire ces résultats directement en humains, car les circuits neuronaux des souris sont très différents », auteur principal de l’étude, Xiangchun juchercheur postdoctoral à l’Institut Okinawa des sciences et de la technologie au Japon, dit dans un communiqué. Cependant, ce travail laisse entendre que la variante observée chez les humains modernes « aurait pu nous donner un avantage évolutif dans des tâches particulières par rapport aux humains ancestraux », comme la compétition pour les ressources rares.
Protéine clé
Des recherches antérieures ont révélé que les humains modernes divergeaient de leurs parents évolutifs, de leurs Néandertaliens et Denisovans les plus proches, Il y a environ 600 000 ans. On ne sait pas pourquoi les humains modernes ont survécu tandis que nos parents les plus proches sont morts.
Pour rechercher des indices génétiques potentiels pour résoudre ce mystère, les chercheurs ont analysé l’enzyme ADSL (lyase adénylosuccinate). Cette protéine aide à synthétiser la purine, l’un des éléments constitutifs fondamentaux de l’ADN et d’autres molécules vitales.
« Il y a un petit nombre d’enzymes qui ont été affectées par les changements évolutifs chez les ancêtres des humains modernes. L’ADSL en fait partie », co-auteur de l’étude Svante Pääbo, Lauréat du prix Nobela déclaré un communiqué de l’Institut d’Okinawa des sciences et de la technologie du Japon, et directeur du Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology à Leipzig, en Allemagne, dans un communiqué.
L’ADSL est composé d’une chaîne de 484 acides aminés. La version de cette enzyme trouvée dans pratiquement tous les humains modernes diffère de celle observée dans les Néandertaliens et les Denisovanes par un seul acide aminé – le 429th Amino en ADSL est Valine chez l’homme moderne mais l’alanine dans nos parents éteints.
Les scientifiques ont noté que la mutation ADSL est observée chez les humains modernes et non nos parents les plus proches, et est donc probablement apparu après notre séparation de la lignée qui a conduit aux Néandertaliens et aux Denisovans. Cela a conduit les chercheurs à étudier les effets comportementaux possibles de cette mutation.
Des recherches antérieures sur les cellules cultivées en laboratoire ont révélé que la variante ADSL observée chez les humains modernes a abouti à une version plus instable de l’enzyme qui est tombée plus rapidement par rapport à celle des Néandertaliens et des Denisovans.
Changements de comportement
La nouvelle étude, publiée le 4 août dans la revue PNADe même, j’ai constaté que, chez la souris, la variante moderne conduit à des niveaux plus élevés des produits chimiques sur lesquels ADSL agit normalement pour synthétiser la purine dans plusieurs organes, en particulier le cerveau. Cette constatation a soutenu l’idée que la version humaine moderne d’ADSL est moins active que la variante observée dans les Néandertaliens et les Denisovans.
Dans les expériences où les souris ont appris qu’ils pouvaient prendre un verre d’eau suivant des lumières ou des sons spécifiques, les souris féminines génétiquement modifiées pour posséder une version d’ADSL similaire à celle observée chez les humains modernes étaient mieux pour obtenir de l’eau que leur litière sans cette variante. Cela pourrait suggérer que la variante humaine a fait des souris féminines mieux pour apprendre à relier les points entre l’eau et les lumières ou les sons, ou plus motivé à rechercher l’eau d’une manière ou d’une autre.
Les changements de comportement et les niveaux d’ADSL observés chez les souris femelles avec la variante moderne humaine de l’enzyme n’ont pas été observées chez les souris mâles. « On ne sait pas pourquoi seules les souris féminines semblaient gagner un avantage concurrentiel », co-auteur de l’étude Izumi Fukunagaun chercheur à l’Institut Okinawa des sciences et de la technologie, a déclaré dans un communiqué. « Le comportement est complexe. »
Tests statistiques analysant le néandertal; Denisovan; Et l’ADN africain, européen et d’Asie de l’Est moderne a constaté que les mutations du gène ASDL sont apparues dans les génomes humains modernes à des taux plus élevés que les variations aléatoires au fil du temps, ce qui rend probable que ces mutations fournissaient un certain avantage évolutif.
Peut-être en courant à l’encontre des nouvelles découvertes, des travaux antérieurs ont révélé que les troubles génétiques conduisant à une carence en ADSL chez l’homme moderne peuvent conduire à une déficience intellectuelle, à une déficience de la parole et du langage et à d’autres problèmes. Cela suggère que pendant l’évolution, les humains modernes ont dû équilibrer les avantages potentiels de la réduction de l’activité ADSL avec les problèmes qui pourraient survenir à partir d’une carence en ADSL, co-auteur de l’étude Shin-yu leeégalement de l’Institut Okinawa des sciences et de la technologie, a déclaré dans un communiqué.
Implications peu claires
Tout le monde ne pense pas que l’étude a des implications directes pour expliquer pourquoi les humains modernes ont prospéré ou pour pourquoi les Néandertaliens ou les Denisovans ont disparu.
Ces résultats sur les souris « ne disent pas trop sur l’évolution humaine à ce stade », » Mark Collardpaléoanthropologue à l’Université Simon Fraser à Burnaby, en Colombie-Britannique, qui n’a pas participé à cette recherche, a déclaré à Live Science.
Cependant, la stratégie d’utilisation de souris pour étudier les effets comportementaux des différences génétiques entre les humains modernes et nos parents les plus proches « semble très prometteur comme un moyen d’étudier l’évolution de notre cerveau et de notre comportement », a déclaré Collard. « Je m’attends à ce que nous verrons une cascade d’études comme celle-ci dans les prochaines années. »
Les recherches futures peuvent étudier les mécanismes spécifiques par lesquels les changements dans l’activité ADSL influencent le comportement. Les scientifiques peuvent également explorer comment les changements dans l’activité ADSL sont associés à d’autres comportements et comment les changements génétiques multiples pourraient fonctionner de concert, ont écrit les auteurs de l’étude.
