Une révolution de l'évolution a commencé après que des scientifiques ont extrait des informations génétiques d'une dent de rhinocéros vieille de 1,7 million d'années, les données génétiques les plus grandes et les plus anciennes jamais enregistrées.

Les chercheurs ont identifié un ensemble presque complet de protéines, un protéome, dans l'émail dentaire du rhinocéros et l'information génétique découverte est d'un million d'années plus ancienne que le plus ancien ADN séquencé à partir d'un 700, Cheval de mille ans.

Les découvertes des scientifiques de l'Université de Copenhague et du St John's College, Université de Cambridge, sont publiés aujourd'hui (11 septembre) dans La nature . Ils marquent une percée dans le domaine des études biomoléculaires anciennes et pourraient résoudre certains des plus grands mystères de la biologie animale et humaine en permettant aux scientifiques de reconstituer avec précision l'évolution plus loin dans le temps que jamais auparavant.

Professeur Enrico Cappellini, spécialiste en paléoprotéomique au Globe Institute, Université de Copenhague, et premier auteur sur le papier, a déclaré:"Depuis 20 ans, l'ADN ancien a été utilisé pour répondre à des questions sur l'évolution d'espèces éteintes, l'adaptation et la migration humaine, mais il a des limites. Maintenant, pour la première fois, nous avons récupéré des informations génétiques anciennes qui nous permettent de reconstruire l'évolution moléculaire bien au-delà de la limite de temps habituelle de la préservation de l'ADN.

"Cette nouvelle analyse des protéines anciennes de l'émail dentaire ouvrira un nouveau chapitre passionnant dans l'étude de l'évolution moléculaire."

Les données ADN qui suivent génétiquement l'évolution humaine ne couvrent que les 400 derniers, 000 ans. Mais les lignées qui ont conduit à l'homme moderne et au chimpanzé - l'espèce vivante génétiquement la plus proche de l'homme - se sont séparées il y a environ six à sept millions d'années, ce qui signifie que les scientifiques ne disposent actuellement d'aucune information génétique pour plus de 90 % du chemin évolutif qui a conduit aux humains modernes.

Les scientifiques ne savent pas non plus quels sont les liens génétiques entre nous et des espèces éteintes telles que l'Homo erectus - la plus ancienne espèce humaine connue à avoir eu des proportions corporelles humaines modernes - parce que tout ce qui est actuellement connu est presque exclusivement basé sur des informations anatomiques. , pas d'informations génétiques.

Les chercheurs ont maintenant utilisé un ancien séquençage de protéines, basé sur une technologie révolutionnaire appelée spectrométrie de masse, pour récupérer des informations génétiques sur la dent d'un Stephanorhinus âgé de 1,77 million d'années, un rhinocéros éteint qui vivait en Eurasie pendant le Pléistocène. Les chercheurs ont prélevé des échantillons d'émail dentaire de l'ancien fossile découvert à Dmanisi, Géorgie, et utilisé la spectrométrie de masse pour séquencer l'ancienne protéine et récupérer des informations génétiques auparavant impossibles à obtenir à l'aide de tests ADN.

L'émail des dents est le matériau le plus dur présent chez les mammifères. Dans cette étude, les chercheurs ont découvert que l'ensemble de protéines qu'il contient dure plus longtemps que l'ADN et est plus informatif sur le plan génétique que le collagène, la seule autre protéine récupérée à ce jour dans des fossiles de plus d'un million d'années.

Professeur Jesper V. Olsen, chef du groupe Spectrométrie de masse pour la protéomique quantitative au Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, Université de Copenhague, et co-auteur de l'article, a déclaré :« Le séquençage des protéines basé sur la spectrométrie de masse nous permettra de récupérer des informations génétiques fiables et riches à partir de fossiles de mammifères vieux de millions d'années, plutôt que juste des milliers d'années. C'est la seule technologie capable de fournir la robustesse et la précision nécessaires pour séquencer de minuscules quantités de protéines aussi anciennes."

Le professeur Cappellini a ajouté :« L'émail dentaire est extrêmement abondant et il est incroyablement durable, c'est pourquoi une grande partie des archives fossiles sont des dents.

« Nous avons pu trouver un moyen de récupérer des informations génétiques plus informatives et plus anciennes que toute autre source auparavant, et il provient d'une source abondante dans les archives fossiles, donc le potentiel d'application de cette approche est vaste. »

Auteur principal de l'article Professeur Eske Willerslev, qui occupe des postes au St John's College, Université de Cambridge, et est directeur du Lundbeck Foundation Center for GeoGenetics, Institut du Globe, Faculté des sciences de la santé et de la médecine, à l'Université de Copenhague, a déclaré:"Cette recherche change la donne et ouvre de nombreuses options pour de nouvelles études évolutives en termes d'humains ainsi que de mammifères. Elle révolutionnera les méthodes d'investigation de l'évolution basées sur des marqueurs moléculaires et ouvrira un tout nouveau domaine d'études biomoléculaires anciennes."

Ce réarrangement de la lignée évolutive d'une seule espèce peut sembler être un petit ajustement, mais l'identification de changements chez de nombreux mammifères et humains éteints pourrait conduire à des changements massifs dans notre compréhension de la façon dont le monde a évolué.

L'équipe de scientifiques met déjà en œuvre les résultats dans leurs recherches actuelles. La découverte pourrait permettre aux scientifiques du monde entier de collecter les données génétiques d'anciens fossiles et de construire un plus grand, image plus précise de l'évolution de centaines d'espèces dont la nôtre.