L’ADN ancien humain et animal peut rester localisé de manière stable dans les sédiments, préservé dans des fragments microscopiques d’os et de matières fécales –


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  • Les sédiments dans lesquels sont incrustées les découvertes archéologiques ont longtemps été considérés par la plupart des archéologues comme des sous-produits sans importance des fouilles. Cependant, ces dernières années, il a été démontré que les sédiments peuvent contenir d’anciennes biomolécules, dont l’ADN. « La récupération d’ADN humain et faunique ancien dans les sédiments offre de nouvelles opportunités passionnantes pour étudier la distribution géographique et temporelle des humains anciens et d’autres organismes sur des sites où leurs restes squelettiques sont rares ou absents », déclare Matthias Meyer, auteur principal de l’étude et chercheur à l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive de Leipzig.

    Pour étudier l’origine de l’ADN dans les sédiments, les chercheurs de Max Planck se sont associés à un groupe international de géoarchéologues – des archéologues qui appliquent des techniques géologiques pour reconstruire la formation des sédiments et des sites – pour étudier la préservation de l’ADN dans les sédiments à une échelle microscopique. Ils ont utilisé des blocs de sédiments non remaniés qui avaient été précédemment retirés des sites archéologiques et trempés dans de la résine synthétique semblable à du plastique (polyester). Les blocs durcis ont été emmenés au laboratoire et tranchés en sections pour l’imagerie microscopique et l’analyse génétique.

    Les chercheurs ont réussi à extraire l’ADN d’une collection de blocs de sédiments préparés il y a 40 ans déjà, à partir de sites d’Afrique, d’Asie, d’Europe et d’Amérique du Nord. “Le fait que ces blocs soient une excellente source d’ADN ancien – y compris celui provenant d’hominidés – malgré souvent des décennies de stockage dans du plastique, donne accès à un vaste référentiel inexploité d’informations génétiques. L’étude ouvre une nouvelle ère de l’ancien Des études d’ADN qui revisiteront les échantillons stockés dans les laboratoires, permettant l’analyse de sites qui ont depuis longtemps été remblayés, ce qui est particulièrement important compte tenu des restrictions de voyage et de l’inaccessibilité des sites dans un monde pandémique », a déclaré Mike Morley de l’Université Flinders en Australie qui a dirigé quelques analyses géoarchéologiques.

    Abondance de microrestes dans la matrice sédimentaire

    Les scientifiques ont utilisé des blocs de sédiments de la grotte Denisova, un site situé dans les montagnes de l’Altaï en Sibérie centrale du sud où l’ADN ancien des Néandertaliens, des Dénisoviens et des humains modernes a été récupéré, et ont montré que les petites particules organiques produisaient plus d’ADN que les sédiments échantillonnés au hasard. “Cela montre clairement que le taux de réussite élevé de la récupération d’ADN de mammifères anciens dans les sédiments de la grotte de Denisova provient de l’abondance de microrestes dans la matrice sédimentaire plutôt que de l’ADN extracellulaire libre des matières fécales, des fluides corporels ou des tissus cellulaires en décomposition potentiellement adsorbés sur les grains minéraux, “, explique Vera Aldeias, co-auteur de l’étude et chercheuse à l’Université d’Algarve au Portugal. “Cette étude est un grand pas en avant pour comprendre précisément où et dans quelles conditions l’ADN ancien est préservé dans les sédiments”, explique Morley.

    L’approche décrite dans l’étude permet un micro-échantillonnage hautement localisé des sédiments pour les analyses d’ADN et montre que l’ADN ancien (ADNa) n’est pas uniformément distribué dans le sédiment ; et que les caractéristiques spécifiques des sédiments sont plus propices à la préservation de l’ADN ancien que d’autres. “Lier l’ADNa des sédiments au micro-contexte archéologique signifie que nous pouvons également aborder la possibilité d’un mouvement physique de l’ADNa entre les dépôts sédimentaires”, explique Susan Mentzer, chercheuse au Centre Senckenberg pour l’évolution humaine et le paléoenvironnement (Allemagne).

    Diyendo Massilani, l’auteur principal de l’étude, a pu récupérer des quantités substantielles d’ADN de Néandertal à partir de seulement quelques milligrammes de sédiments. Il a pu identifier le sexe des individus qui ont laissé leur ADN derrière eux, et a montré qu’ils appartenaient à une population apparentée à un Néandertal dont le génome avait été préalablement reconstitué à partir d’un fragment d’os découvert dans la grotte. “L’ADN de Néandertal dans ces petits échantillons de sédiments incrustés de plastique était beaucoup plus concentré que ce que nous trouvons généralement dans les matériaux en vrac”, dit-il. “Avec cette approche, il deviendra possible à l’avenir d’analyser l’ADN de nombreux individus humains anciens différents à partir d’un petit cube de sédiment solidifié. Il est amusant de penser que c’est probablement le cas parce qu’ils ont utilisé la grotte comme toilettes des dizaines de il y a des milliers d’années.”

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Institut Max Planck d’anthropologie évolutive. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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