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Pourquoi le cerveau humain est-il si gros ?

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Pourquoi le cerveau humain est-il si gros ?

Mardi, 11/07/2023 - 06:32 0 commentaire
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Les Humains sont dotés d’une capacité cérébrale supérieure à celle de nos cousins les singes ; il semblerait bien que, d’après une étude parue dans Science, cette différence soit le résultat d’un repliement différent du génome chez l’homme par rapport aux autres primates. Notre cerveau serait plus volumineux que celui de nos cousins les chimpanzés à cause de variantes structurelles dans l’ADN. Il y a plus d’un million d’années, de grandes parties du génome humain ont été réarrangées suite à un événement fortuit qui serait survenu au cours de la formation d’un ovule ou d’un spermatozoïde. D’après une équipe de scientifiques de l’Institut Gladstone aux États-Unis, cet événement a entraîné la suppression, la duplication ou l’inversion de certaines sections de l'ADN.

Cette découverte est le fruit d’une étude qui a analysé la manière dont des portions d’ADN appelées HAR (Human Accelerated Regions ou régions accélérées humaines en français) diffèrent entre l’Homme et le chimpanzé. Ces régions sont quasiment identiques chez tous les êtres humains, mais sont différentes entre les humains et tous les autres mammifères. Ces régions HAR étaient stables chez les mammifères depuis des millénaires, mais ont soudainement changé chez les premiers humains il y a environ un million d’années.

Ces HAR ou régions accélérées humaines sont des enhancers, c’est-à-dire de courtes séquences d’ADN qui régulent l’activité des gènes liés au développement du cerveau. Actuellement, les chercheurs se posent toujours quantité de questions sur l’origine de ces HAR et sur le rôle qu’ils jouent dans la différenciation de l’Homme par rapport aux primates.

En collaboration avec le projet Zoonomia qui est un projet international d’étude des génomes de mammifères, les chercheurs ont analysé les HAR et leur environnement dans 241 génomes de mammifères. Ils se sont rendu compte que chez l’humain, ces HAR ont tendance à se trouver dans des zones du génome qui présentent de grandes différences structurelles par rapport aux autres mammifères.

L’équipe de recherche de l’Institut Gladstone a ensuite cherché à savoir si ces variations structurelles, notamment au niveau des HAR, auraient pu modifier la manière dont l’ADN se replie. Il faut en effet savoir que la façon dont l’ADN se replie dans l’espace où il se trouve est très importante pour certaines fonctions et notamment pour le fonctionnement des activateurs. Les activateurs peuvent en effet avoir un impact sur n’importe quel gène qui se trouve à leur proximité. Cela dépend donc de la façon dont l’ADN est replié sur lui-même.

Pour étudier les relations qui existent entre les séquences HAR et le repliement de l'ADN, les scientifiques se sont servis d’un logiciel qu’ils avaient déjà utilisé pour d’autres études, notamment pour prédire des schémas de repliement de l’ADN. Ils ont utilisé ce logiciel avec des séquences d’ADN humain et des séquences d’ADN de chimpanzés puis ils ont ensuite identifié chez l’Homme les régions du génome qui se replient de manière différente. Le logiciel a prédit que chez l’être humain, près de 30 % des séquences HAR se situent dans des zones du génome qui se replient différemment par rapport au chimpanzé.

Ces changements structurels spécifiques pourraient avoir créé un environnement propice à l’évolution rapide des séquences HAR chez l’être humain il y a de cela un million d’années, après être restées stables et inchangées pendant des centaines de millions d’années chez les mammifères.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science & Vie

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