Les informations “supprimées” du génome humain pourraient être ce qui a fait de nous des êtres humains

Les nouveaux résultats, publiés le 28 avril dans la revue Science, comblent une lacune importante dans ce que l’on sait des changements historiques du génome humain. Alors qu’une révolution dans la capacité de collecter des données à partir de génomes de différentes espèces a permis aux scientifiques d’identifier des ajouts spécifiques au génome humain – comme un gène qui était essentiel pour que les humains développent la capacité de parler – moins d’attention a été payé à ce qui manque dans le génome humain.

Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé une plongée génomique encore plus profonde dans l’ADN des primates pour montrer que la perte d’environ 10 000 bits d’informations génétiques – la plupart aussi petites que quelques paires de bases d’ADN – au cours de notre histoire évolutive différencient les humains des chimpanzés, notre parent primate le plus proche. Certaines de ces informations génétiques “supprimées” sont étroitement liées à des gènes impliqués dans les fonctions neuronales et cognitives, dont un associé à la formation de cellules dans le cerveau en développement.

Ces 10 000 morceaux d’ADN manquants – qui sont présents dans les génomes d’autres mammifères – sont communs à tous les humains, a découvert l’équipe de Yale.

Le fait que ces délétions génétiques se soient conservées chez tous les humains, disent les auteurs, atteste de leur importance évolutive, suggérant qu’elles conféraient un certain avantage biologique.

“Souvent, nous pensons que de nouvelles fonctions biologiques doivent nécessiter de nouveaux morceaux d’ADN, mais ce travail nous montre que la suppression du code génétique peut avoir des conséquences profondes sur les traits qui nous rendent uniques en tant qu’espèce”, a déclaré Steven Reilly, professeur adjoint de génétique à la Yale School. de médecine et auteur principal de l’article.

L’article était l’un des nombreux publiés dans Science du projet Zoonomia, une collaboration de recherche internationale qui catalogue la diversité des génomes de mammifères en comparant les séquences d’ADN de 240 espèces de mammifères qui existent aujourd’hui.

Dans leur étude, l’équipe de Yale a découvert que certaines séquences génétiques trouvées dans les génomes de la plupart des autres espèces de mammifères, des souris aux baleines, ont disparu chez l’homme. Mais plutôt que de perturber la biologie humaine, disent-ils, certaines de ces délétions ont créé de nouveaux encodages génétiques qui ont éliminé des éléments qui désactiveraient normalement les gènes.

La suppression de cette information génétique, a déclaré Reilly, a eu un effet qui équivaut à supprimer trois caractères – “n’t” – du mot “n’est pas” pour créer un nouveau mot, “est”.

“[Such deletions] peut modifier légèrement le sens des instructions sur la façon de fabriquer un humain, aidant à expliquer nos cerveaux plus gros et notre cognition complexe », a-t-il déclaré.

Les chercheurs ont utilisé une technologie appelée Massively Parallel Reporter Assays (MPRA), qui peut simultanément dépister et mesurer la fonction de milliers de changements génétiques parmi les espèces.

“Ces outils ont la capacité de nous permettre de commencer à identifier les nombreux petits blocs de construction moléculaires qui nous rendent uniques en tant qu’espèce”, a déclaré Reilly.

James Xue du Broad Institute est l’auteur principal de l’étude.