Un ADN ancien révèle les premiers cas préhistoriques de syndromes de Turner et Jacob

13 janvier 2024

Des chercheurs du Francis Crick Institute, en collaboration avec l’Université d’Oxford, l’Université de York et Oxford Archaeology, ont développé une nouvelle technique pour mesurer plus précisément le nombre de chromosomes dans les génomes anciens, en l’utilisant pour identifier la première personne préhistorique atteinte de la mosaïque Turner syndrome (caractérisé par un chromosome X au lieu de deux [XX]), qui vivait il y a environ 2 500 ans.

Dans le cadre de leurs recherches publiées aujourd’hui dans la revue Biologie des communicationsils ont également identifié la première personne connue atteinte du syndrome de Jacob (caractérisée par un chromosome Y supplémentaire – XYY) au début de la période médiévale, trois personnes atteintes du syndrome de Klinefelter (caractérisé par un chromosome X supplémentaire – XXY) sur une gamme de périodes et une nourrisson atteint du syndrome de Down de l’âge du fer.

a Le crâne de l’individu identifié C10090 (CH163) de Charterhouse Warren (45, X0/46, XX) atteint du syndrome de Turner en mosaïque présente des caractéristiques compatibles avec une caractérisation morphologique féminine (description complète dans la note complémentaire 1). La barre d’échelle indique 5 cm. Crédits image : Rick Schulting, Ian Cartwright. bR_X valeurs pour C10090 (45,X0/46,XX) sur six niveaux de couverture différents (n = 507), lignes pointillées représentant R_X limites pour une copie du chromosome X. La moyenne est tracée sous forme de cercle, la médiane sous forme de ligne horizontale, les charnières inférieure et supérieure correspondent aux premier et troisième quartiles, les barres d’erreur représentent ± 1 SD (données supplémentaires 4). cR_oui valeurs pour C10090 (45,X0/46,XX) sur six niveaux de couverture différents (n = 507), lignes pointillées représentant R_oui limites pour aucune copie du chromosome Y. La moyenne est tracée sous forme de cercle, la médiane sous forme de ligne horizontale, les charnières inférieure et supérieure correspondent aux premier et troisième quartiles, les barres d’erreur représentent ± 1 SD

La plupart des cellules du corps humain possèdent 23 paires de molécules d’ADN appelées chromosomes, et les chromosomes sexuels sont généralement XX (femelle) ou XY (mâle), bien qu’il existe des différences dans le développement sexuel. L’aneuploïdie se produit lorsque les cellules d’une personne possèdent un chromosome supplémentaire ou manquant. Si cela se produit au niveau des chromosomes sexuels, quelques différences, comme un retard de développement ou des changements de taille, peuvent être observées autour de la puberté.

Les échantillons d’ADN anciens peuvent s’éroder avec le temps et être contaminés par l’ADN d’autres échantillons anciens ou par des personnes qui les manipulent. Cela rend difficile la capture précise des différences dans le nombre de chromosomes sexuels.

L’équipe du Crick a développé une méthode informatique visant à détecter davantage de variations dans les chromosomes sexuels. Pour les chromosomes sexuels, cela implique de compter le nombre de copies des chromosomes X et Y et de comparer le résultat à une valeur de référence prédite (ce à quoi vous vous attendez).

L’équipe a utilisé la nouvelle méthode pour analyser l’ADN ancien d’un vaste ensemble de données d’individus collectés dans le cadre de son projet Thousand Ancient British Genomes à travers l’histoire britannique, identifiant six individus atteints d’aneuploïdies sur cinq sites du Somerset, du Yorkshire, d’Oxford et de Lincoln2. Les individus ont vécu à différentes périodes, depuis l’âge du fer (il y a 2 500 ans) jusqu’à la période post-médiévale (il y a environ 250 ans).

Ils ont identifié cinq personnes dont les chromosomes sexuels ne faisaient pas partie des catégories XX ou XY. Tous ont été enterrés selon les coutumes de leur société, même si aucun bien n’a été trouvé avec eux pour éclairer davantage leur vie.

Les trois individus atteints du syndrome de Klinefelter ont vécu à des périodes très différentes, mais ils partageaient certaines similitudes : ils étaient tous légèrement plus grands que la moyenne et présentaient des signes de retard de développement à la puberté.

En enquêtant sur les détails des os, l’équipe de recherche a pu constater qu’il était peu probable que la personne atteinte du syndrome de Turner ait atteint la puberté et commencé ses règles malgré son âge estimé entre 18 et 22 ans. Il a été démontré que leur syndrome était une mosaïque : certaines cellules possédaient une copie du chromosome X et d’autres deux.

Kakia Anastasiadou, doctorant au laboratoire de génomique ancienne du Crick et premier auteur de l’étude, a déclaré : « En mesurant avec précision les chromosomes sexuels, nous avons pu montrer la première preuve préhistorique du syndrome de Turner il y a 2 500 ans, ainsi que la première incidence connue. du syndrome de Jacob il y a environ 1 200 ans. Il est difficile d’avoir une idée complète de la façon dont ces individus vivaient et interagissaient avec leur société, car ils n’ont pas été retrouvés avec des biens ou dans des tombes inhabituelles, mais cela peut permettre d’avoir un aperçu de la façon dont les perceptions du genre l’identité a évolué au fil du temps.

Pontus Skoglund, chef de groupe du laboratoire de génomique ancienne du Crick, a déclaré : « Notre méthode est également capable de classer la contamination de l’ADN dans de nombreux cas et peut aider à analyser l’ADN ancien incomplet, de sorte qu’elle pourrait être appliquée aux vestiges archéologiques qui ont été difficiles à analyser. analyser.

“La combinaison de ces données avec le contexte funéraire et les possessions peut permettre d’avoir une perspective historique sur la façon dont le sexe, le genre et la diversité étaient perçus dans les sociétés passées. J’espère que ce type d’approche sera appliqué à mesure que la ressource commune des données ADN anciennes continue de croître.”

L’équipe a travaillé avec des archéologues de l’Université d’Oxford, du Wells and Mendip Museum, de l’Université de York, de l’Université de Bradford, d’Oxford Archaeology, de York Osteoarchaeology et de Network Archaeology, reconnaissant le soutien du Conseil du comté de Lincolnshire, du Magdalen College et de Balfour Beatty. pour les routes nationales.

Rick Schulting, professeur d’archéologie scientifique et préhistorique à l’Université d’Oxford, a déclaré : « Les résultats de cette étude ouvrent de nouvelles possibilités passionnantes pour l’étude du sexe dans le passé, allant au-delà des catégories binaires d’une manière qui serait impossible sans la progrès réalisés dans l’analyse de l’ADN ancien.