Science - Le génome d’un cheval préhistorique décrypté

Le cheval de Przewalski est le dernier représentant des chevaux sauvages.
Photo: Agence France-Presse (photo) Patrick Pleul Le cheval de Przewalski est le dernier représentant des chevaux sauvages.

Dans Jurassic Park, le célèbre film de Steven Spielberg, des savants font réapparaître des dinosaures sur Terre en répliquant du matériel génétique tiré d’un moustique, fossilisé dans un morceau d’ambre, qui avait ingéré le sang de ces animaux préhistoriques.

Or, on le sait depuis des travaux remontant à 1993, le procédé décrit est impossible à mettre en oeuvre. En raison d’une série de phénomènes aboutissant à la dégradation au fil du temps des molécules d’ADN, toute tentative pour décrypter un patrimoine génétique de plus de 1 million d’années, bien après la disparition des dinosaures, est vouée à l’échec. Une équipe internationale vient pourtant d’approcher cette limite.

 

Un demi-million d’années


Dans la revue scientifique Nature, Ludovic Orlando, responsable d’un groupe de recherche au Centre for GeoGenetics du Muséum d’histoire naturelle du Danemark, explique avoir réussi à reconstituer virtuellement, à partir d’un os fossilisé retrouvé dans le pergélisol canadien, le génome d’un cheval mort, daté d’il y a 560 000 à 780 000 ans. Le groupe de chercheurs montre aussi comment cette information permet de revisiter certains chapitres de l’histoire évolutive du genre Equus, qui réunit les zèbres et les ânes au côté des chevaux.


Pour réaliser ce tour de force - le record du génome le plus ancien jamais décrypté était celui d’un humain archaïque de 80 000 ans -, le groupe de Ludovic Orlando a eu au départ un coup de chance : mis au jour en 2003 sur le site de Thistle Creek, dans le sous-sol gelé du Yukon canadien ( - 15 °C), le fossile dont a été tiré le génome présentait un état de conservation exceptionnel et était placé entre deux couches bien datées d’éjectas volcaniques, ou téphras.


Puis, le groupe s’est attaqué, selon deux techniques différentes, au séquençage proprement dit de 12,2 milliards de fragments d’ADN, dont une fraction a été employée pour reconstituer sur ordinateur « environ 70 % du génome du cheval », explique Ludovic Orlando. Enfin, toute une série de vérifications, passant par l’analyse de 29 autres fossiles tirés du pergélisol, est venue parachever le travail.


La comparaison du génome séquencé avec ceux d’autres chevaux et ânes, actuels et anciens - dont l’un est vieux de 43 000 ans et qui a, lui aussi, été entièrement séquencé -, a permis aux paléogénéticiens d’en déduire quantité d’informations. Ainsi, ils ont fait remonter l’âge du dernier ancêtre commun au genre Equus à 4 millions d’années, contre les 2 millions d’années avancées jusque-là.


Domestication


Leurs calculs montrent aussi comment les populations de chevaux ont varié au cours des deux derniers millions d’années, probablement sous l’effet des changements climatiques. L’équipe a également étudié les régions du génome ayant connu des mutations lors de la domestication de ces animaux ainsi que la diversité génétique encore présente chez le cheval de Przewalski, le dernier représentant des chevaux sauvages, qui fait l’objet de programmes de réintroduction.


« Par son sérieux, ce travail prend le contre-pied des études assez décevantes publiées au cours de ces dernières années, estime Regis Debruyne, paléogénéticien au Muséum national d’histoire naturelle, à Paris. Au-delà du record établi, il démontre que, avec l’arrivée des dernières techniques de séquençage, une période charnière s’ouvre pour la discipline. Mais il convient de garder la tête froide : seulement 50 % à 70 % du génome de Thistle Creek ont pu être décryptés ! »

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