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  Résumé : [ cours de terminale scientifique du programme français. la lignée humaine : du singe à l'homme ]. Créé le 23/05/2002. Dernière modification le 30/05/2002. Version finale 1.10.

La lignée humaine (4/4)

B) Les aspects chromosomiques de l'hominisation.

  La comparaison des caryotypes, des séquences d'acides aminés de protéines et des séquences de nucléotides de gènes permettent d'estimer la distance entre les grands singes anthropomorphes et l'homme, et donc aussi d'établir un arbre phylogénétique.

1) Comparaison de caryotypes.

  L'homme possède 2n = 46 chromosomes (n = 23 chr.) tandis que le chimpanzé possède 2n = 48 chromosomes (n = 24 chr.). Pourtant il y a de fortes ressemblances entre les chromosomes des deux espèces : 13 paires de chromosomes sont identiques (3, 6, 7, 8, 10, 11, 14, 16, 19, 20, 21, 22, 23 :X ou Y), soit plus de la moitié du total (26/48 = ± 54,2 %).
 Les différences sur les chromosomes non-identiques sont dues à :
          - des inversions autour du centromère dans le cas des chr. : 4, 9, 12, 17 ;
          - l'adjonction d'un segment : chr. 1, 13, 18 ;
          - translocation : 2p et 2q en le chromosome 2 de l'homme ;
          - autres plus complexes : 9, 15.
 Ces caryotypes se ressemblent énormément : l'homme et le chimpanzé ont en commun plus de 99% de leur matériel génétique. Ils ont donc un ancêtre commun proche qu'il faut essayer de retrouver : sans doute une espèce à 48 chromosomes et un caryotype proche de celui du chimpanzé.

  Il y a eu translocation (fusion de deux chromosomes au niveau du centromère) donnant le chromosome 2 de l'homme, ce qui explique la différence du nombre de chromosomes entre les espèces Chimpanzé et Homme :

  Comme le bras court ne porte pas de gènes, il n'y a ni perte ne gain de gène : la translocation est dite équilibrée et le phénotype du porteur est normal.
 Mais comment ce changement de caryotype aurait-il pu se perpétuer ? Pour obtenir un individu à 46 chromosomes il aurait fallu croiser plusieurs individus à 46 chromosomes. On pense que cela a été rendu possible par une de ces translocations survenant chez un mâle dominant (ou polygame aurait suffit) qui aurait transmis le chromosome transloqué à plusieurs individus, alors à 47 chromosomes.
 Un individu transloqué peut produire plusieurs types de gamètes selon l'appariement des chromosomes. En général (et mis à part dans des très rares exceptions) l'appariement se fera en paires de taille semblable donc plutôt ici 2q-2 et que très peu 2p-2 (le chromosome 2p étant très petit par rapport au chromosome issu de la translocation). À la séparation, il y aura quatre types de gamètes produits (six si l'on compte ceux issus de l'appariement 2p-2) :

 Il n'y a donc qu'une chance sur 16 pour qu'il y ait apparition d'un caryotype viable à 46 chromosomes dans la descendance de deux individus à 47 chromosomes.
 Mais cela n'est d'ailleurs possible tant que le caryotype à 47 chromosomes est viable mais aussi tant que les individus à 46 chromosomes aient été suffisamment résistants pour ne pas disparaître.
 Il y aurait alors eu une barrière d'isolement reproductif entre les individus à 48 chromosomes et ceux à 46 chromosomes, semblable à celle qui sépare le Cheval (64 chr.) de l'âne (62 chr.) : leurs hybrides sont stériles.

  On pense que le chimpanzé est le dernier des grands singes à s'être séparé de la lignée humaine au vu des ressemblances Homme-Chimpanzé dégagées.

2) Comparaison des molécules.

  La comparaison des séquences de l'hémoglobine met en évidence les très grandes ressemblances entre Primates. Par ailleurs on remarque que les séquences sont identiques chez l'Homme et chez le Chimpanzé.

  Par la comparaison de la séquence de N.A.D.-déshydrogénase on a reconstitué la séquence théorique de l'ancêtre commun. Le nombre de mutations en commun, à partir de cette séquence "d'origine" sont au plus élevé entre Homme et Chimpanzé, mais au plus faible entre Homme et Orang-outan.
 La comparaison du nombre de mutations communes à deux espèces à partir de la séquence ancestrale la plus probable permet d'évaluer leur degré de parenté.

  On peut aussi comparer les molécules grâce aux distances immunologiques : on immunise un lapin contre des protéines d'une espèce A puis on en prélève le sérum produit et on le met en présence de protéines d'une autre espèce B. Il se produit alors des réactions antigène-anticorps qui sont d'autant plus fortes qui la différence entre espèces est faible.

  De toutes ces comparaisons moléculaires, il ressort une remise en cause nette de la classification traditionnelle Pongidae-Hominidae, les Chimpanzés étant bien trop proches de l'homme … . D'autres classifications pourraient être établies grâce aux données moléculaires selon un ordre cette fois plus phylogénétique que phénétique.

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