Ressources en Amidon: adaptation humaine, gènes et cultures humaines – Starch4Sapiens

P1 : 1. établissement d'un protocole pour la mise en œuvre d'une méthode reproductible permettant d'évaluer l'état bucco-dentaire des fossiles archaïques (notamment Néandertal) et de toutes les populations actuelles et
préhistoriques d'Homo sapiens. 2. Analyse avec ce protocole de 4 populations inédites d'Homo sapiens (3 historiques et 1 néolithique), de la population mésolithique de Taforalt ainsi que plusieurs sites néandertaliens et gravettiens.
P2 : Estimation des valeurs du nombre de copies ( CNV) directement sur hg19 pour réaliser une analyse exploratoire des données. Deuxièmement, afin d'obtenir l'estimation la plus récente du nombre de copies de gènes, nous avons traduit le signal de hg19 sur l'assemblage de génome le plus récent hg38. Ceci a été réalisé en utilisant la correspondance des identifiants de gènes ENSEMBL entre les deux assemblages de génomes et en résolvant un grand nombre de problèmes techniques dus à la cartographie des gènes entre les génomes de référence hg19 et hg38. Nous avons produit 16 jeux de données pour les 16 anciens génomes qui seront fournis à la communauté ainsi que la procédure qui permet d'obtenir les estimations à travers les publications à venir.
P3 : 1. Préparation et analyse d'échantillons archéologiques collectés à partir de matériaux provenant de Vindija (Croatie) et Krems (Autriche) ainsi que de Denisova L'analyse des dits échantillons à l'aide du microscope optique (OM) et du microscope électronique à balayage (SEM) s'est également poursuivie au cours des derniers mois.2. Élargissement de la collection de référence composée de plantes modernes. Des échantillons préparés par P3 au DAIS (Venise) ont été observés et photographiés au microscope optique, et certains ont été sélectionnés pour être photographiés au MEB. 3. La collection de référence des plantes a également été élargie en considérant les plantes (par exemple, blé, avoine, glands, lin, etc.) qui ont été modifiées , soit par l'action de l'amylase , soit par le vieillissement artificiel dans une chambre climatique soit par les activités de broyage .

P1 : a : Établir un protocole méthodologique indiscutable pour la collecte de données sur les fossiles humains ; b : Avec ce protocole, étudier les fossiles de Néandertal, du Gravettien, de l'Europe occidentale et centrale ; c: Collecter des données sur l'état de santé bucco-dentaire des humains modernes et des collections inédites du Néolithique.
P2 : Estimation de la variation du nombre de copies (CNV) dans les génomes anciens. Collecte de 16 génomes de Neandertal (n=8), Denisovan (n=2) et Early Sapiens (n=6) pour lesquels nous avons estimé la CNV pour environ 18000 gènes. L'estimation du nombre de copies de gènes haploïdes a été réalisée en utilisant une méthode classique basée sur le calcul de la couverture des gènes et des chromosomes en fonction de la profondeur de lecture. Les anciens génomes collectés ont été cartographiés sur l'assemblage de référence du génome hg19 dans des publications précédentes. Afin d'obtenir l'estimation la plus récente du nombre de copies de gènes, nous avons traduit le signal de hg19 sur l'assemblage génomique le plus récent hg38. Cette étape est réalisée pour les génomes anciens et elle est en cours pour les génomes modernes.
P1 +P3 : a : Préparation et analyse d'échantillons archéologiques notamment des échantillons collectés à partir de matériaux provenant de Vindija (Croatie) et Krems (Autriche) ; b : Extension de la collection de référence composée de plantes modernes ; c : Le travail sur les fibres végétales était également important étant donné que nous avons trouvé de nombreuses fibres dans les échantillons archéologiques que nous avons étudiés.

P1 : Prevision : étendre l'étude aux fossiles d'autres collections néolithiques, et d'Europe de l'Est et de Russie comme prévu dans le projet ANR !
P2 : Prevision : Les calculs de CNV pour les génomes modernes d'Homo sapiens doivent être finalisés. Une large sélection de génomes modernes, répartis sur l'Eurasie, l'Afrique et l'Asie du Sud-Est a été réalisée à partir des bases de données existantes.
P1 +P2 + P3 : Prévision : publier ces nouvelles et importantes données.

bioRxiv preprint doi: doi.org/10.1101/2021.10.30.466563

Elargissement et mise à jour avec les données des études dans le cadre de l'ANR de la base de données en ligne : anthropologicaldata.free.fr

Ressources en Amidon: co-évolution de gènes et cultures humaines
Coordinateur principal : S Condemi (UMR 7268- AMU) ; partenaires : A. Carbone (SU) et L. Longo (CaF-UV)

Aujourd'hui, Homo sapiens (HS) est la seule espèce humaine sur terre. Cela n'a pas toujours été le cas. Il y a 40 000 ans, HS partageait la planète avec au moins quatre autres homininés (Néandertaliens, Denisoviens, Flores et Luzonensis). Non seulement HS a supplanté ces autres archaïques humains (AH), mais il s'est adapté à presque toutes les latitudes et à tous les climats. Ce "succès" a souvent été associé au passage de l'économie de collecte des chasseurs-cueilleurs à une économie de production à partir du Néolithique, il y a environ 12 000 ans. La croissance démographique spectaculaire de HS aurait été rendue possible grâce à un régime alimentaire régulier et riche en amidon, suite à la domestication des cultures.

Starch4Sapiens se consacre à la compréhension des origines du régime alimentaire riche en amidon. Notre objectif est d'établir le moment d'émergence de la niche alimentaire de l'amidon (SFN) en comparant les changements entre les EAH et les premiers HS avant le Néolithique dans (i) la biologie (c'est-à-dire les variations anatomiques), (ii) la génétique (gènes CNV) exprimant les enzymes liées à la métabolisation de l'amidon et (iii) le comportement spécifique à la tâche dans la recherche et la transformation des glucides alimentaires. L'originalité et la nouveauté de notre approche réside dans son analyse complémentaire et interdépendante. Notre objectif est de rechercher et de confronter des données pour démontrer les changements dans le comportement alimentaire, des EAH aux HS précoces et jusqu'à aujourd'hui. Nous voulons lire l'histoire des changements génotypiques à partir des génomes, qui sont également perceptibles dans les restes fossiles et le comportement culturel, afin de déterminer dans quelle mesure ces changements ont été introduits par la consommation régulière d'aliments riches en amidon bien avant la transition néolithique. Si cette hypothèse est correcte, elle pourrait expliquer, en partie, l'expansion et le succès de Homo sapiens.