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QUESTION D'ACTU

Cellules souches

Le cerveau de l’homme de Néanderthal reproduit : comment 61 gènes nous séparent de nos origines

Comment une simple altération génétique a pu séparer l'homme moderne de ses prédécesseurs ? Une nouvelle étude répond à cette question, à partir d’organoïdes cérébraux génétiquement modifiés pour reproduire ceux des hommes préhistoriques. 

Le cerveau de l’homme de Néanderthal reproduit : comment 61 gènes nous séparent de nos origines gorodenkoff

  • Publié le 14.02.2021 à 19h00
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L'ESSENTIEL
  • Des cellules souches ont été utilisées pour produire des organoïdes cérébraux de Néanderthalien
  • Entre les humains contemporains et nos ancêtres, 61 gènes sont différents et les connexions entre neurones divergent

Les scientifiques à l'origine de cette recherche ont découvert une altération d'un seul gène qui pourrait aider à expliquer les différences cognitives entre les humains modernes et l'homme de Néandartal. Ces derniers ont utilisé cette information pour développer en laboratoire des organoïdes cérébraux de type néandertalien, c’est-à-dire des petits groupes de cellules cérébrales formés par des cellules souches. 

Diego, Alysson R. Muotri, professeur de pédiatrie et de médecine cellulaire et moléculaire à la faculté de médecine de l'université de Californie à San Diego (États-Unis), rappelle que les études liées à l’évolution s'appuient principalement sur deux outils : la génétique et l'analyse des fossiles. Mais les informations sur le développement et le fonctionnement du cerveau sont limitées avec ces deux approches, puisque le cerveau ne se fossilise pas, souligne le chercheur. 

Diego Muotri a donc décidé d'essayer les cellules souches, un outil peu utilisé dans les reconstructions évolutives qui permet de reproduire des "mini-cerveaux" en laboratoire. Son équipe a commencé par identifier 61 gènes qui différaient entre les humains modernes et nos parents disparus. L'un de ces gènes modifiés - NOVA1 - a attiré leur attention, notamment parce qu'il influence de nombreux autres gènes au cours du développement précoce du cerveau. 

Un aspect et des fonctions différentes

Les organoïdes cérébraux de Neandertal étaient très différents des organoïdes cérébraux humains modernes, même à l'œil nu, en raison de leur forme radicalement différente. En examinant de plus près, les chercheurs ont également découvert que les organoïdes cérébraux modernes et ceux de type néandertalien diffèrent aussi dans la manière dont leurs cellules prolifèrent et dont les connexions entre les neurones se forment.

Selon l’étude, les modifications du réseau neuronal dans les organoïdes cérébraux de type néandertalien sont parallèles à la façon dont les primates non humains acquièrent de nouvelles capacités plus rapidement que les nouveau-nés humains.

"Cette étude s'est concentrée sur un seul gène qui différait entre les humains modernes et nos parents disparus. Nous voulons maintenant examiner les 60 autres gènes et ce qui se passe lorsque chacun d'eux, ou une combinaison de deux ou plusieurs, est modifié", précise Diego Muotri.

Prochaine étape pour le chercheur : s’associer à Katerina Semendeferi, professeure d'anthropologie à l’Université de Californie San Diego (UC) et co-autrice de l'étude, avec qui il co-dirigera le nouveau centre d'archéalisation de l’UC.

"Nous allons fusionner et intégrer ce travail étonnant sur les cellules souches avec des comparaisons anatomiques de plusieurs espèces et conditions neurologiques pour créer des hypothèses en aval sur les fonctions cérébrales de nos parents disparus", explique ce dernier. 

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