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Akh Purattim 2

 | 
Jean-Claude Margueron
, 
Olivier Rouault
, 
Pierre Lombard

Mari

Analyse paléogénétique des premiers habitants de la ville de Mari

Eva Fernández, Eva Chadwick et Daniel Turbón

Texte intégral

THÈME DE L’ÉTUDE

1L’analyse paléogénétique de marqueurs mitochondriaux a permis de mettre au point une orientation sur l’origine biologique des premiers habitants de la ville mésopotamienne de Mari. La Ville I date d’entre l’an 2900 a.C. jusqu’à l’an 2700/2650 a.C., tandis que la Ville II est une nouvelle fondation vers l’an 2550 a.C., après avoir été abandonnée pendant un siècle, peut-être à partir de l’arrivée d’une nouvelle population. L’analyse paléogénétique a montré une origine multiethnique dans les restes des deux Villes ayant été analysés. On confirme, d’autre part, qu’il n’existe pas de différences entre la population des deux villes de l’enclave de Mari.

INTRODUCTION

2Le développement constant des techniques de biologie moléculaire a permis à l’analyse génétique de restes fossiles de devenir une pratique commune dans les laboratoires d’anthropologie, malgré les limitations de type technique liées à l’état de préservation du matériel.

3Une étude paléogénétique des restes des habitants des deux villes de l’ancienne ville de Mari a été entreprise afin de déterminer, dans la mesure du possible, son origine ethnique. De l’ensemble des échantillons disponibles (28 pièces dentaires correspondant à 14 individus différents) du gisement de Mari (Syrie), 12 ont été choisis pour leur bon état de conservation apparent pour en faire l’étude génétique. Le tableau 1 indique en détail la liste des échantillons ainsi qu’une brève description de chacun.

4L’ADN mitochondrial est une molécule circulaire d’ADN à double chaîne se situant à l’intérieur des mitochondries de la cellule, et se codifiant avec différentes protéines impliquées dans la respiration cellulaire. C’est le processus à travers lequel la cellule obtient l’énergie nécessaire à ses fonctions vitales. L’ADN mitochondrial présente un ensemble de caractéristiques. Il s’avère spécialement utile de l’analyser pour reconstruire les épisodes de l’histoire récente des populations humaines. On en hérite exclusivement par la ligne maternelle, ce qui permet de suivre la piste d’un type mitochondrial déterminé dans le temps. Ayant un taux important de mutation – changement dans la séquence nucléotidique – il est tout à fait approprié pour étudier les phénomènes des populations récentes. Enfin, c’est le type de matériel génétique le plus abondant de la cellule, ce qui justifie qu’il soit utilisé de préférence dans les études d’ADN ancien ; en effet, c’est avec son analyse qu’on a le plus de chance de succès. Ce type d’ADN ne permet pas d’identifications de relation familiale, néanmoins, il fournit des informations concernant l’origine ethnique lointaine de l’individu analysé car certaines variantes s’associent à des régions géographiques concrètes.

MÉTHODOLOGIE

5La surface des échantillons a été nettoyée avec de l’oxyde d’aluminium à pression pour éliminer la couche la plus externe, et de cette façon, une partie de la saleté provenant de l’enterrement et des possibles molécules d’ADN contaminant. Après avoir été nettoyés, les échantillons ont été triturés dans un broyeur refroidissant à l’azote liquide et la poussière d’os résultante décalcifiée par des lavages successifs à l’EDTA 0’5M. L’ADN total a été extrait suivant un protocole standard Phénol/Chloroforme et concentré avec des microconcentrateurs Centriplus-30.000.

6Avant d’amplifier les séquences de ADNmt spécifiques, nous avons procédé à un essai simple pour détecter la présence de molécules inhibitrices de la réaction d’amplification et estimer ainsi les possibilités de succès des analyses postérieures.

7Pendant tout le processus de manipulation de l’échantillon, de grandes précautions ont été prises pour essayer d’éviter la contamination avec de l’ADN exogène, qui peut généralement provenir du chercheur.

8Les échantillons ont été à tout moment manipulés avec des gants de laboratoire. L’extraction tout comme l’amplification ont été réalisées dans une cloche de flux laminaire vertical en utilisant pour ce faire un matériel stérile. De plus, pour détecter la contamination possible dans les différentes phases d’extraction et d’amplification, nous avons procédé, en même temps que les échantillons, à un ensemble de contrôles sans ADN (« blancs ») qui ne contenaient que les réactifs nécessaires au processus. Les séquences obtenues ont été comparées avec celles du chercheur directement chargé de la manipulation des échantillons pour ainsi exclure définitivement l’introduction de contamination.

Gisement

Référence archéologique

Référence de laboratoire

Description de l’échantillon

Ville I

1

1MA1*

Dent. M inf lait

Ville I

1

2MA1

Dent. Fragments

Ville I

2

1MA2

Dent. Canine cassée

Ville I

2

2MA2*

Dent. Canine entière

Ville I

3

1MA3*

Dent. I inf entière

Ville I

3

2MA3

Dent. Canine cassée

Ville I

4

1MA4*

Dent. I1 sup droite entière

Ville I

4

2MA4*

Dent. I2 sup fragmentée racine

Ville I

5

1MA5

Dent. M de lait cassée racines

Ville I

5

2MA5*

Dent. Couronne ? dent lait

Ville I

6

1MA6*

Dent. M inf lait

Ville I

6

2MA6

Dent. I lait

Ville I

7

1MA7

Dent. Pm sup sans racine

Ville I

7

2MA7*

Dent. I lait

Ville I

8

1MA8*

Dent. M inf entière

Ville I

8

2MA8

Dent. Pm inf fragmentée

Ville I

9

1MA9

Dent. I droite racine trouée

Ville I

9

2MA9

Dent. C cassée

Ville II

10

1MA10

Dent. C cassée

Ville II

10

2MA10*

Dent. C entière

Ville II

11

1MA11

Dent. Pm ? cassée

Ville II

11

2MA11

Dent. M cassée

Ville II

11

3MA11*

Dent. C couronne usée. Cassée sur couronne

Ville II

12

1MA12*

Dent. I1 sup.

Ville II

12

2MA12

Dent. I2 sup. Cassée sur racine

Ville II

13

1MA11

Dent. Germe d’incisive ?

Ville II

13

2MA13

Dent. Germe d’incisive ?

Ville II

14

1MA14

Dent. Germe de molaire

Ville II

14

2MA14

Dent. Germe de molaire

Tableau 1 – Relation et brève description des échantillons reçus. Les échantillons analysés sont indiqués avec un astérisque (*)

RÉSULTATS

9Les résultats des essais d’inhibition ont montré que tous les échantillons extraits avaient plus ou moins d’inhibiteurs de la PCR. Malgré tout, il a été possible de bien faire la séquence de tous les échantillons, sauf 1MA7.

10Nous avons obtenu des séquences complètes d’ADNmt des individus 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11 et 12 (clef archéologique). Nous avons également obtenu les deux échantillons attribués à l’individu no 4 (1MA4 et 2MA4, clef de laboratoire). De plus, le premier segment des échantillons 2MA4 et 1MA8 a été deux fois amplifié à partir de l’extrait initial d’ADN. Le tableau 2 indique les haplogroupes ayant été établis à partir des positions variables (mutations) par rapport à la séquence consensus (Anderson et al. 1981) de chaque échantillon analysé.

Échantillon

Référence archéologique

Haplogroupe

Origine ethnique

1MA1

1

Sans précédents

Européen ?

2MA2

2

U4

Européen

1MA3

3

I ?

Européen

1MA4

4

A ?

Asiatique

2MA4

4

L2 ?

Africain

1MA5

5

U4

Européen

1MA6

6

L2 ?

Africain

1MA8

8

2MA10

10

L3b/M

Africain

3MA11

11

J1a ?

Européen

1MA12

12

Tableau 2 – Attribution des haplogroupes à partir des différences dans les nucléotides par rapport à la séquence consensus d’Anderson (Anderson et al. 1981)

DISCUSSION

11La figure 1 (Macaulay et Richards) représente la diversité mitochondriale mondiale des populations actuelles. Les haplotypes (ensemble de mutations que présente chaque individu) se regroupent en haplogroupes (ensemble d’haplotypes qui ont en commun certaines mutations), ayant une distribution et une fréquence déterminées. En utilisant la variabilité mitochondriale actuelle représentée sur ce schéma et sur d’autres similaires, on a tenté d’attribuer un « haplogroupe » aux échantillons analysés de Mari.

12Les échantillons 1MA6, 2MA4 et 1MA12 appartiennent donc à l’haplogroupe L2a, aujourd’hui réparti dans les populations de l’Afrique Noire et saharienne. Ce qui indique forcément une origine africaine des échantillons étudiés de Mari : en effet, ces haplotypes ont pu auparavant s’étendre à la région du Proche-Orient, probablement au Néolithique. De même, l’échantillon 1MA4 appartient à l’haplogroupe A, aujourd’hui réparti dans les populations Mongoloïdes et natives américaines. Les échantillons 2MA2 et probablement 1MA5 appartiennent à l’haplogroupe U4, actuellement présent mais peu fréquent en Europe. De même, l’échantillon 3MA11 appartient probablement à l’haplogroupe J1a, européen également, mais présent et très fréquent dans les populations du Proche-Orient. L’échantillon 1MA10 peut être attribué à l’haplotype L3b ou M, présent dans certaines populations mélanoafricaines. De par la faible fréquence des haplotypes des échantillons 1MA1 et 1MA8, il est aujourd’hui difficile de les classer dans un des haplogroupes existants, ce qui peut être le reflet d’une variabilité ancestrale perdue par des processus de migration ou de dérive génétique.

13Parmi les résultats obtenus, il convient tout spécialement de souligner la forte densité génétique trouvée dans le gisement. Les individus analysés ont des lignées mitochondriales actuellement caractéristiques de trois groupes ethniques différents : Asiatiques-Mongoloïdes, Mélanoafricains et Européens. On en déduit l’origine multiethnique des gens des deux Villes de Mari en vertu des distributions actuelles des haplogroupes trouvés. Quelle fut leur distribution dans le passé ? C’est en fait l’objectif des prochaines études d’ADN ancien.

14Les séquences obtenues à partir des deux pièces dentaires du même individu (no 4) sont complètement différentes. La contamination de laboratoire est exclue car en effet aucune des séquences obtenues ne coïncide avec la séquence du chercheur qui a réalisé les analyses. En outre, elles appartiennent à des groupes ethniques différents. Ce résultat peut s’interpréter des deux façons suivantes : chaque échantillon appartient à un individu différent ou bien un de ces échantillons est le fruit de la contamination par une personne ayant manipulé les échantillons avant de les envoyer à Barcelone.

CONCLUSIONS FINALES

15Des 12 séquences obtenues qui appartiennent à 11 individus, on peut tirer deux conclusions intéressantes :

16Tout d’abord, on met en relief la forte hétérogénéité génétique de l’ensemble, qui révèle une origine multiethnique pour les différents échantillons de Mari. De plus, on confirme qu’il n’existe pas de différences entre la population des deux villes de l’enclave de Mari.

17Ce travail n’aurait pas été possible sans la gentillesse et la sensibilité scientifique du professeur J-Cl. Margueron que nous remercions vivement de nous avoir fourni les échantillons pour l’analyse paléogénétique. Le travail a été mené à bien dans le laboratoire de paléogénétique de la faculté de Biologie de l’université de Barcelone et le laboratoire de biologie légiste du département de toxicologie et de législation sanitaire de la faculté de médecine de l’université Complutense de Madrid et il a été financé avec le projet BMC2002-2741 du MCyT espagnol sous la direction du DT.

Bibliographie

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Anderson S., Bankier A. T., Barrell B. G., Bruijn M. H. Coulson A. R., Drouin J., Eperon I. C., Nierlich D. P., Roe B. A., Sanger F., Schreier P. H., Smith A. J. H., Standen R., Young I. G.
1981 « Sequence and Organization of the Human Mitochondrial Genome »,
Nature 290, p. 457-465.

Macaulay V., Richards V., Hickey E., Vega E., Cruciani F., Guida V., Scozzari R., Bonné-Tamir B., Sykes B., Torroni, A.
1999 « The Emerging Tree of West Eurasian mtDNAs : A Synthesis of Control-Region Sequences and RFLPs »,
American Journal of Human Genetics 64, p. 232-249.

Annexes

Fig. 1 – Variabilité mitochondriale mondiale sur les populations actuelles

Table des illustrations

Légende Fig. 1 – Variabilité mitochondriale mondiale sur les populations actuelles
URL http://books.openedition.org/momeditions/docannexe/image/4296/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 181k

Auteurs

Faculté de biologie de l’université de Barcelone (evafernandez@med.ucm.es)

Faculté de biologie de l’université de Barcelone (evachadwick@yahoo.es)

Faculté de biologie de l’université de Barcelone (turbon@ub.edu)