https://frosthead.com

Nitpicking le génome des poux pour suivre les traces du passé

Un pou de tête humaine. Photo par l'utilisateur de Flickr Gilles San Martin

Les parasites existent depuis plus de 270 millions d'années. Il y a environ 25 millions d'années, les poux ont rejoint la fête des suceurs de sang et ont envahi les cheveux des anciens primates. Lorsque les premiers membres d' Homo sont arrivés sur les lieux il y a environ 2, 5 millions d'années, les poux ont profité du nouveau grand singe du coin pour mieux satisfaire ses besoins digestifs. Comme le montre une nouvelle analyse génétique publiée aujourd'hui dans PLoS One, l'exploitation du génome de ces parasites peut fournir des indices pour comprendre les schémas de migration de ces premiers humains.

Le pou humain, Pediculus humanus, est une espèce unique, mais les membres se divisent en deux camps distincts: les poux de tête et les poux de vêtement: l'invention du vêtement a probablement mis cette division en évidence. Des centaines de millions d’infestations de poux de tête se produisent chaque année dans le monde, la plupart d’entre elles frappant les enfants d’âge scolaire. Chaque année, rien qu'aux États-Unis, les poux envahissent les tresses et les queues de cheval de 6 à 12 millions d'enfants âgés de 3 à 11 ans. Les poux de vêtements, par contre, infectent généralement les sans-abri ou les personnes confinées dans des camps de réfugiés. Les poux de vêtements, également appelés poux de corps, sont moins répandus mais potentiellement plus graves car ils peuvent servir de vecteurs à des maladies telles que le typhus, la fièvre des tranchées et la fièvre récurrente.

Des chercheurs ont étudié la diversité génétique des poux de la tête et des vêtements, mais des scientifiques du Musée d'histoire naturelle de Floride de l'Université de Floride ont décidé de puiser encore plus profondément dans le génome du parasite, en identifiant de nouvelles séquences d'ADN pouvant être utilisées des cibles pour suivre l'évolution des poux dans le temps et dans l'espace. À partir de ces efforts, ils ont découvert 15 nouveaux marqueurs moléculaires, appelés loci microsatellites, qui pourraient aider à découvrir la structure génétique et les antécédents de reproduction de différentes populations de poux - et potentiellement les humains de choix correspondants.

À l'aide de ces signaux génétiques, ils ont analysé les génotypes de 93 poux humains prélevés sur 11 sites différents dans le monde, notamment en Amérique du Nord, au Cambodge, en Norvège, au Honduras, au Royaume-Uni et au Népal. Ils ont recueilli des poux dans des refuges pour sans-abri, des orphelinats et des installations d’éradication des poux.

Il s'est avéré que la consanguinité est courante chez les poux humains du monde entier. À New York, les poux partageaient le plus de similitudes génétiques, indiquant les plus hauts niveaux de consanguinité parmi les échantillons de l’étude. Les poux de vêtements ont tendance à avoir plus de diversité que les poux de tête, peut-être en raison d'un goulot d'étranglement involontaire de la population de poux de tête dû à la forte concentration d'insecticides auxquels les parasites sont régulièrement exposés. À la suite d’affrontements répétés avec des shampooings et des sprays anti-poux, seuls les insectes nuisibles les plus sensibles pourraient survivre, limitant ainsi la diversité globale de la population. La résistance aux insecticides est un problème courant chez les poux de tête, mais moins chez les poux de l’habillement. Les auteurs ont identifié un gène possible qui pourrait être responsable d'une grande partie de la pharmacorésistance du pou de tête, bien que d'autres études soient nécessaires pour confirmer ce pressentiment.

Les chercheurs ont également analysé la diversité des poux pour déterminer son lien avec la migration humaine. Ils ont trouvé quatre groupes génétiques de poux distincts: les poux de l'habillement du Canada, les poux de tête d'Amérique du Nord et d'Europe, les poux du Honduras et tous les poux d'Asie.

Voici les auteurs présentent une carte de la diversité génétique des poux. Les cercles colorés indiquent les sites d'échantillonnage, les différentes couleurs faisant référence aux principaux groupes génétiques identifiés par les chercheurs. Les flèches grises indiquent les migrations proposées de l’homme moderne à travers l’histoire, et les flèches colorées représentent la co-migration hypothétique de l’homme et des poux.

Photo de Ascunce et al., PLoS One

Comment cette structure géographique reflète la migration humaine, écrivent-ils, nécessitera davantage d'échantillonnages. Pour le moment, ils ne peuvent que spéculer sur les implications:

Bien que préliminaire, notre étude suggère que le groupe Amérique centrale-Asie reflète la colonisation (hôte humain) du Nouveau Monde si les poux d'Amérique centrale étaient d'origine amérindienne et que l'Asie était la population source des premiers peuples des Amériques suggéré. La population de poux américains pourrait être d’origine européenne, ce qui explique son regroupement avec les poux d’Europe. Au sein du Nouveau Monde, la différence majeure entre les États-Unis et le Honduras peut refléter l'histoire des deux principaux établissements humains du Nouveau Monde: le premier peuplement de l'Amérique et la colonisation européenne après Christophe Colomb.

À terme, les marqueurs génétiques présents dans les poux pourraient nous aider à comprendre les interactions entre les hominidés archaïques et nos ancêtres humains modernes, en répondant peut-être à des questions telles que de savoir si Homo sapiens a rencontré d’anciens parents d’Asie ou d’Afrique autres que Homo neanderthalensis . Il existe plusieurs types d’haplotypes de pou, ou de groupes de séquences d’ADN qui sont transmis ensemble. Le premier type est originaire d'Afrique, où sa signature génétique est la plus forte. Un second type apparaît dans le Nouveau Monde, en Europe et en Australie, mais pas en Afrique, suggérant qu'il a peut-être d'abord évolué vers une autre espèce d' Homo basée en Eurasie plutôt qu'en Afrique. Si tel est le cas, l'analyse génétique peut nous donner une période de temps pour le contact des humains et d'autres groupes Homo . Et s’ils interagissaient suffisamment pour échanger des poux, ils se sont peut-être même accouplés, spéculent les chercheurs.

Ainsi, non seulement la structure génétique des populations de parasites peut-elle nous aider à prédire comment les infections se propagent et où les humains ont migré, mais elle peut aussi nous éclairer sur la vie sexuelle de nos ancêtres les plus anciens.

Nitpicking le génome des poux pour suivre les traces du passé