Une nouvelle méthode d’obtention de données génomiques anciennes sans endommager le matériel source a été développée par des chercheurs de l’Université d’Otago, créant de nouvelles opportunités pour les musées et les collections archéologiques du monde entier.
« L’ADN ancien n’a pas à être destructeur », déclare l’auteur principal Lachie Scarsbrook. « Notre nouvelle méthode permet la reconstruction du whakapapa génétique sans détruire l’os même qui a gardé ses secrets pendant des milliers d’années. »
La recherche, publiée dans la revue internationale Écologie moléculaireprésente une nouvelle méthode d’obtention de données génomiques à partir de petits restes de vertébrés qui ne cause aucun dommage visible à l’os sous-jacent.
« Cela facilitera non seulement les analyses sur les matériaux des collections de musées qui sont soit trop petits pour être échantillonnés de manière destructive, mais également des matériaux plus rares et précieux, à la fois culturellement et scientifiquement », a déclaré M. Scarsbrook.
L’étude, entreprise alors que M. Scarsbrook terminait une maîtrise ès sciences au Département de zoologie, a utilisé des populations contemporaines et éteintes de Hoplodactyle geckos comme étude de cas, et représente les premiers génomes mitochondriaux obtenus pour n’importe quel lézard néo-zélandais.
Les données ADN nouvellement séquencées ont permis aux chercheurs de comprendre et de montrer comment l’activité tectonique, le changement climatique et l’impact humain ont influencé le gecko de Duvaucel (Hoplodactylus duvauceli) populations régionales en Nouvelle-Zélande.
« Les divisions profondes entre les populations de l’île du Nord et de l’île du Sud reflètent un isolement à long terme avant la formation du détroit de Cook, tandis que les populations de l’île du Sud présentent des ruptures génétiques géographiquement cohérentes avec une couverture de glace maximale au plus fort de la dernière période glaciaire », explique M. Scarsbrook.
« La perte significative de diversité génétique dans les populations de l’île du Nord et du Sud témoigne de l’impact des humains et des prédateurs introduits. Notre recherche a des impacts significatifs et directs sur la gestion de la conservation du gecko de Duvaucel. »
Superviseur et co-auteur de l’étude, le Dr Nic Rawlence du laboratoire de paléogénétique d’Otago affirme que l’un des résultats de cette recherche est que la connaissance des geckos de Nouvelle-Zélande au moment de l’arrivée de l’homme est maintenant une table rase.
« On pensait auparavant que l’on ne pouvait distinguer les os de différentes espèces de gecko que sur la base de leur taille, mais étonnamment, des tomodensitogrammes et de l’ADN ancien ont montré que nous pouvions en fait distinguer différents geckos en utilisant uniquement la forme– la taille a été jetée avec l’eau du bain », explique le Dr Rawlence.
« Il s’avère que la taille n’a pas d’importance après tout, ce qui signifie que ce que nous savons des geckos de Nouvelle-Zélande au moment de l’arrivée de l’homme est maintenant une table rase paléontologique. »
Terminant actuellement son doctorat au sein du réseau de recherche en paléogénomique et bioarchéologie de l’Université d’Oxford, M. Scarsbrook affirme que la recherche traite également du processus impliqué dans le progrès scientifique.
« Nous avons d’abord tenté d’obtenir des génomes mitochondriaux en utilisant une méthode différente, et après des mois passés en laboratoire, nous n’avons pas réussi à produire des données utilisables. »
« Après être retourné à la planche à dessin et avoir apporté quelques modifications, nous avons atteint notre objectif, ce qui montre simplement que la persévérance face à l’échec est essentielle si vous voulez contribuer à faire avancer la science. »
Le Dr Rawlence dit que le programme de recherche continu utilisera ces nouvelles techniques pour reconstruire l’histoire écologique perdue des gecko et des scinques de Nouvelle-Zélande (où les identifications basées sur la taille ont dérouté les scientifiques), ainsi que des grenouilles et des tuatara, en partenariat avec le Département de la conservation et Māori moi.
« La conservation à long terme de spécimens finis est une préoccupation majeure pour les conservateurs du monde entier, donc ce que Lachie a développé non seulement débloquera des secrets moléculaires, mais potentiellement de vastes étendues d’histoire naturelle et de collections archéologiques à l’échelle mondiale pour une analyse génétique similaire. »
Lachie Scarsbrook et al, Génomes mitochondriaux anciens récupérés à partir d’os de petits vertébrés grâce à une extraction d’ADN peu destructive : Phylogéographie du genre gecko de Nouvelle-Zélande Hoplodactylus, Écologie moléculaire (2022). DOI : 10.1111/mec.16434