TP 7 : L'histoire de l'Homme lue dans son génome

TP n° 7 : L'histoire de l'Homme lue dans son génome

En 2010 ont été découverts des fossiles (une phalange et des dents) datant de 41 000 ans appartenant à la lignée humaine. L'ADN contenu dans les os a été extrait dans le but d'identifier l'espèce (Homo sapiens ou Homo neandertalensis vivant à cette même période). Après séquençage de l'ADN mitochondrial (ADN contenu dans la mitochondrie, un organite de la cellule) par le scientifique Svante Pääbo, les résultats montrent que ces restes correspondent à une espèce inconnue. Une nouvelle espèce est alors découverte et est appelée Homo denisovensis pour l'Homme de Denisova.

Problème : Quelle est la place de l'Homme de Dénisova dans la lignée humaine ?

Dénisoviens : Les parents mystères

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Les données moléculaires lèvent le voile sur ce mystère

Le séquençage de l'ADN au secours de l'histoire de l'homme

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L'anatomie de Denisova : un mystère

les dénisoviens : des êtres généreux

1 - Le séquençage de l'ADN au secours de l'histoire de l'Homme

2 - L'anatomie de Denisova : un mystère

En 2008, des chercheurs ont exhumé dans la grotte de Dénisova (montagnes de l’Altaï en Sibérie) des traces d’activités et des ossements datés sur une période de – 50000 à – 30000 ans. Il n’a pas été possible de déterminer l’aspect de ces individus mais les éléments dentaires "un peu bizarres" et auriculaires ont montré que l’espèce était robuste.

3 - Les données moléculaires lèvent le voile sur ce mystère

Arbre 1 Arbre 2 Arbre 3

4 - Les Dénisoviens : des êtres généreux !

En 2019, une publication scientifique rapporte qu’une mâchoire datée de 16 000 ans et appartenant à un Dénisovien a été découverte sur le plateau tibétain à plus de 3280 m d’altitude. C’est le plus vieux fossile de la lignée humaine trouvé au Tibet. La survie de ce fossile à très haute altitude a interrogé les scientifiques et ils ont cherché à établir des relations entre les hominidés fossiles et les populations actuelles comme les Tibétains remarquablement adaptés. En effet, ils peuvent faire des efforts intenses et ne souffrent pas du mal chronique des montagnes. On suppose que les Dénisoviens et les ancêtres des Tibétains et des Hans ont été en contact il y a 20 000 ans.

Logiciel Phylogène : Cliquer sur le dossier -> Étude moléculaire -> Ouvrir Collection Hominines, Molécules, Lignée Humaine_ADNmt ⇒ Fichier : Lignee_humaine_et_Chimpanzes.aln Avec PHYLOGENE, vous pouvez afficher des arbres et les matrices de distances entre les individus sélectionnés. Les distances correspondent au nombre de différences génétiques Excepté pour Kostenki (un H. sapiens fossile découvert en Russie), tous les noms « étranges » sont des fossiles Néandertaliens. Pan troglodytes correspond par contre au chimpanzé.

1. Présenter les étapes d'un séquençage du génome de la méthode de Sanger.
2. A l'aide du résultat du séquençage obtenu par la méthode Sanger, déterminer la séquence d'ADN du gène étudié.
3. Discuter des implications éthiques, juridiques et sociales du séquençage humain.

5. Construire l'arbre phylogénétique obtenu à l'aide de l'ADN mitochondrial. En fonction des résultats, choisir la phylogénie la plus pertinente parmi les 3 arbres présentés. 6. Comparer votre arbre avec celui obtenu à l'aide de l'ADN nucléaire des différentes formes fossiles. Montrer que les résultats de ces 2 arbres ont abouti une conclusion différente.

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On étudie une population de Tibétains vivants à une altitude supérieure à 4300m que l'on compare à une population étroitement apparentée : les Hans vivants à basse altitude mais dont certains sont installés au Tibet depuis quelques années.

On dispose de la séquence de gènes homologues présents chez Homo dénisovien, Hans et des Tibétains. 7. Utiliser « anagène » pour comparer les tibétains aux autres espèces. 8. Après avoir expliqué pourquoi les tibétains ne présentent pas le mal aigu des montagnes, montrer en quoi la comparaison des séquences des Hans et de Dénisova permet de proposer une explication.