Les humains, Homo sapiens, ont des caractéristiques uniques par rapport à d’autres espèces d’hominidés et de primates étroitement apparentés, notamment la forme de la base du crâne. Les changements évolutifs qui sous-tendent ces caractéristiques ont été importants en permettant l’évolution de la taille accrue de notre cerveau.
Or, dans une étude récente publié dans Le Journal américain de génétique humaineune équipe de l’Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU), de l’Université d’Helsinki et de l’Université de Barcelone a analysé une variante génomique responsable de cette morphologie unique de la base du crâne humain.
La plupart des changements génomiques survenus au cours de l’évolution humaine ne se sont pas produits directement dans les gènes eux-mêmes, mais dans les régions responsables du contrôle et de la régulation de l’expression des gènes. Les variantes de ces mêmes régions sont souvent impliquées dans des conditions génétiques, provoquant une expression génétique aberrante tout au long du développement. L’identification et la caractérisation de ces changements génomiques sont donc cruciales pour comprendre le développement humain et les maladies.
Le développement de la région basicrânienne, la base du crâne où elle rejoint les os du cou, a été clé dans l’évolution de l’Homo sapiens, car nous avons développé une base crânienne très fléchie qui a permis d’augmenter la taille de notre cerveau. Par conséquent, les variantes qui affectent le développement de cette région ont probablement joué un rôle très important dans notre évolution.
Tout d’abord, l’équipe a recherché des variantes dans une seule lettre du code ADN, appelées polymorphismes mononucléotidiques (SNP), qui entraînaient une régulation différente des gènes dans la région basicrânienne chez Homo sapiens par rapport à d’autres hominines éteintes. L’un de ces SNP s’est démarqué, situé dans un gène appelé TBX1.
Ils ont ensuite utilisé des lignées cellulaires pour montrer que le SNP, appelé « rs41298798 », est situé dans une région qui régule les niveaux d’expression du gène TBX1 et que la forme « ancestrale » du SNP, trouvée chez les hominines éteintes, est associée à des niveaux d’expression inférieurs. expression de TBX1, tandis que la forme trouvée chez Homo sapiens nous donne des niveaux plus élevés de TBX1.
« Nous avons ensuite utilisé un modèle de souris avec une expression plus faible de TBX1 », explique l’auteur principal Noriko Funato, « ce qui a entraîné des modifications distinctes de la morphologie à la base du crâne et un durcissement prématuré d’une articulation cartilagineuse où les os fusionnent, limitant ainsi la croissance. capacité du crâne. Les changements chez les souris knock-out Tbx1 rappelaient la morphologie basicrânienne connue des Néandertaliens.
Ces changements morphologiques se reflètent également dans les conditions génétiques humaines associées à un dosage plus faible du gène TBX1, telles que le syndrome de DiGeorge et le syndrome vélocardiofacial, indiquant en outre l’importance de cette variante génétique dans l’évolution de notre morphologie unique de la base du crâne.
L’identification de cette variante génomique met en lumière l’évolution humaine et donne un aperçu des conditions génétiques courantes associées à une expression plus faible du gène TBX1, ouvrant la voie à une meilleure compréhension et gestion de ces conditions.
Plus d’information:
Noriko Funato et al, Une variante régulatrice ayant un impact sur l’expression de TBX1 contribue à la morphologie basicrânienne chez Homo sapiens, Le Journal américain de génétique humaine (2024). DOI : 10.1016/j.ajhg.2024.03.012