Agence Science Presse Araştırma Raporu

Paleogenetik Araştırma Raporu

Rapport de Recherce sur Paléogénétique 

Anıl SAYGI

Aybike Şevval ULUDAĞ

Mehmet Onur CAN

TRIN363-Teknik Çeviri

2022-2023 Güz Dönemi

Z. Emine Bogenç Demirel

La Paléogenetique

Le domaine s’est développé en 1984 quand un animal taxidermisé vieux d’un siècle a été « génotypé ». Ce fut le début d’une exploration qui a pris de plus en plus d’ampleur et nous permet, 30 ans après, d’analyser des génomes entiers d’organismes vieux de plusieurs centaines de milliers d’années. Le changement progressif d’échelle et de profondeur temporelle a été le fruit de nombreuses évolutions méthodologiques qui ont résulté d’une part des progrès de la biologie moléculaire et de la génétique et d’autre part de développements méthodologiques spécifiques au domaine de la paléogénétique. Le premier défi méthodologique qu’il a fallu relever est que l’ADN après la mort est fortement dégradé et qu’il n’en reste donc très vite que des traces sous forme de fragments courts de molécules. La première vague de dégradation est due aux micro- et macroorganismes qui sont responsables de la décomposition des corps et qui éliminent la majeure partie des composants biologiques de l’organisme dont l’ADN. Certaines parties du corps, principalement les parties minéralisées, peuvent persister beaucoup plus longtemps et porter de faibles quantités d’ADN plus ou moins abîmées. Au cours du temps, de multiples attaques chimiques vont affecter cet ADN résiduel qui ne sera plus réparé après la mort comme il l’était du vivant de l’organisme. Ces attaques vont encore réduire la taille des molécules d’ADN et modifier sa composition d’une façon qui déforme l’information génétique qu’il contient. De plus, cet ADN est généralement dilué dans une grande quantité d’ADN provenant des microorganismes du sol ayant colonisé le squelette enterré. Il convient aussi de rappeler qu’il faut cribler un nombre considérable d’ossements pour identifier ceux qui contiennent suffisamment d’ADN endogène pour que le génome puisse être déchiffré et qu’une séquence de haute qualité puisse être obtenue.

Les études paléogénétiques

Malgré ces incertitudes et limites, l’apport de la paléogénétique basé sur les méthodes de PCR à l’archéologie, la paléoanthropologie, l’archéozoologie et l’archéobotanique a été (et est toujours) multiple et riche. Il a permis de déterminer à quelles lignées maternelles ont appartenu des individus mis au jour dans des sites archéologiques et ainsi de reconstruire des migrations et remplacements de populations humaines (par exemple en Europe centrale au cours des dernières 6500 années), mais aussi d’animaux domestiqués (par ex : les chats), des relations familiales et sociales au sein des cimetières, identifier des pathogènes et parasites intestinaux, éclairer les positions phylogénétiques de certains animaux éteints emblématiques (comme le mammout) ou énigmatiques , déterminer les événements initiaux lors de la domestication des animaux (comme les chevaux), reconstruire le paléoenvironnement grâce à l’analyse de pollens et des sédiments (comme pour le Groenland il y a environ 800 000-450 000 ans ) ou encore étudier la réponse de la mégafaune aux changements climatiques et environnementaux et l’action anthropique.

La paléogénomique

Depuis 10 ans environ, les progrès de la biologie moléculaire ont permis de déchiffrer le code génétique de génomes entiers et les améliorations de ces méthodes sont en pleine expansion rendant les études génomiques plus abordables financièrement. Elles produisent des quantités énormes de données qui doivent être traitées avec des méthodes complexes de bioinformatique et de génétique des populations. L’étude de l’analyse de l’ADN ancien a pleinement profité de ces progrès et une nouvelle discipline est née, la paléogénomique qui séquence des génomes entiers, ou des parties de génomes d’organismes du passé. Le métier du paléogénéticien est donc en pleine évolution et demande des compétences non seulement en biologie moléculaire, mais aussi en bioinformatique et en génétique des populations. Du fait que les molécules d’ADN multipliées sont très diverses, contrairement à la PCR ciblée, ces nouvelles méthodes sont moins sensibles à la production de résultats erronés dus à la contamination par l’ADN préalablement multiplié dans le laboratoire. De plus, l’ADN ancien peut être distingué de l’ADN moderne car les patrons de dommages à l’ADN correspondant sont distinguables. Toutefois, ces approches ne sont pas totalement immunes aux contaminations, comme le montre la mise en évidence de contaminations dans la première séquence du génome néanderthalien (Wall et Kim, 2007). Actuellement, ce problème est redevenu une source d’erreurs significatives lorsque la capture de séquences est utilisée à cause de la réduction de la diversité des séquences d’ADN après enrichissement des molécules d’ADN ancien et leur multiplication par PCR. Il est donc très important de garder un œil critique quand on analyse les données publiées pour savoir si les conclusions tirées et les interprétations qui en découlent sont justifiées.

Neden Svante Paabo?

Svante Pääbo, öncü araştırmaları sayesinde imkânsız gibi görünen bir şeyi başardı: günümüz insanının soyu tükenmiş bir akrabası olan Neandertal'in genomunu diziledi. Ayrıca daha önce bilinmeyen bir hominin olan Denisova'yı keşfetti. Daha da önemlisi Pääbo, yaklaşık 70.000 yıl önce Afrika'dan göçün ardından, soyu tükenmiş bu homininlerden Homo sapiens'e gen aktarımı gerçekleştiğini de buldu. Bu gen akışı, örneğin bağışıklık sistemimizin enfeksiyonlara nasıl tepki verdiğini etkilemek gibi, günümüzde fizyolojik bir öneme sahiptir.

Pääbo'nun ufuk açıcı araştırması tamamen yeni bir bilimsel disiplinin doğmasına yol açtı; paleogenomik. Yaşayan tüm insanları soyu tükenmiş homininlerden ayıran genetik farklılıkları ortaya çıkararak, keşifleri bizi benzersiz bir şekilde insan yapan şeyin keşfedilmesi için temel oluşturmaktadır.

Kaynakça

Eva-Maria Geigl, « La paléogénétique en tant qu’approche archéométrique au cours des 30 dernières années », ArcheoSciences [En ligne], 42-1 | 2018, mis en ligne le 27 juin 2020, consulté le 25 octobre 2022. URL : http://journals.openedition.org/archeosciences/5575 ; DOI : https://doi.org/10.4000/archeosciences.5575.