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Des chercheurs ont créé le plus grand arbre généalogique humain jamais créé

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Crédit : domaine public CC0

Des chercheurs du Big Data Institute de l’Université d’Oxford ont fait un grand pas vers la cartographie complète des relations génétiques entre les humains : une seule lignée qui retrace tous nos ancêtres. L’étude a été publiée aujourd’hui dans à savoir.


Les deux dernières décennies ont vu des développements extraordinaires dans le domaine de la recherche en génétique humaine données génomiques Pour des centaines de milliers d’individus, dont des milliers de personnes préhistoriques. Cela soulève la possibilité passionnante de retracer les origines de la diversité génétique humaine pour produire une carte complète de la façon dont les individus du monde entier se rapportent les uns aux autres.

Jusqu’à présent, les principaux défis de cette vision ont été de trouver un moyen de collecter génome Séquencez à partir de nombreuses bases de données différentes et développez des algorithmes pour gérer des données de cette taille. Cependant, une nouvelle méthode publiée aujourd’hui par des chercheurs du Big Data Institute de l’Université d’Oxford peut facilement combiner des données provenant de plusieurs sources et s’adapter à des millions de séquences génomiques.

Le Dr Yan Wong, généticien de l’évolution au Big Data Institute et l’un des principaux auteurs, a expliqué : « Nous avons essentiellement construit un immense arbre généalogique, une généalogie pour toute l’humanité qui conçoit comme nous le pouvons l’histoire qui a généré tous les variation génétique que nous trouvons chez les humains aujourd’hui. Cette généalogie nous permet de voir comment la séquence génétique de chaque personne est liée les unes aux autres, le long de tous les points du génome.

Étant donné que les régions génomiques individuelles ne sont héritées que d’un seul parent, soit la mère, soit le père, l’origine de chaque point du génome peut être considérée comme un arbre. ensemble de les arbresconnue sous le nom de «séquence arborescente» ou «graphe de recombinaison ancestrale», relie les régions génétiques à travers le temps aux ancêtres où la variation génétique est apparue pour la première fois.

L’auteur principal, le Dr Anthony Wilder Wons, qui a mené la recherche dans le cadre de son doctorat. Au Big Data Institute, maintenant chercheur postdoctoral au Broad Institute du MIT et de Harvard, il a déclaré : « Essentiellement, nous reconstruisons les génomes de nos ancêtres et les utilisons pour former un vaste réseau de relations. Nous pouvons alors estimer quand et où vivaient ces ancêtres.  » La force de notre approche est qu’elle fait très peu d’hypothèses sur les données sous-jacentes et peut également inclure des échantillons d’ADN modernes et anciens. « 

L’étude a combiné des données sur les génomes humains modernes et anciens de huit bases de données différentes et comprenait un total de 3 609 séquences génomiques individuelles de 215 groupes. Les génomes anciens comprenaient des échantillons trouvés dans le monde entier qui avaient entre 1 000 et 100 000 ans. Des algorithmes ont prédit où les ancêtres communs devraient résider dans les arbres phylogénétiques pour expliquer les modèles de variation génétique. Le réseau résultant contenait environ 27 millions d’ancêtres.

Après avoir ajouté des données de localisation sur ces échantillons génomiques, les auteurs ont utilisé la grille pour estimer où vivaient les ancêtres communs attendus. Les résultats retracent avec succès les événements clés de l’histoire de l’évolution humaine, y compris la migration depuis l’Afrique.

Bien que la carte généalogique soit déjà une ressource très riche, l’équipe de recherche compte la rendre plus complète en continuant d’y intégrer les données génétiques au fur et à mesure de leur disponibilité. Étant donné que le séquençage des arbres stocke les données de manière très efficace, un ensemble de données peut facilement accueillir des millions de génomes supplémentaires.

Le Dr Wong a déclaré: « Cette étude jette les bases de la prochaine génération de séquençage de l’ADN. À mesure que la qualité des séquences du génome des échantillons d’ADN modernes et anciens s’améliore, les arbres deviendront plus précis et nous pourrons éventuellement générer un seul, carte unifiée qui explique la descendance de tous les humains. variance génétique On le voit aujourd’hui. »

Le Dr Wons a ajouté : « Bien que les humains soient au centre de cette étude, la méthode est valable pour la plupart des organismes, des orangs-outans aux bactéries. Elle peut être particulièrement utile dans génétique médicaleen séparant les véritables associations entre régions génétiques et maladies des pseudo-liens issus de notre histoire ancestrale commune. »


PopHumanVar : Reconstruire le passé évolutif de l’humanité


Plus d’information:
Anthony Wilder et Wons et al., Une généalogie consolidée des génomes modernes et anciens, à savoir (2022). DOI : 10.1126 / science.abi8264. www.science.org/doi/10.1126/science.abi8264

la citation: Des chercheurs ont créé le plus grand arbre généalogique humain jamais créé (2022, 24 février) Extrait le 24 février 2022 de https://phys.org/news/2022-02-largest-human-family-tree.html

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L'atterrisseur lunaire japonais dort après avoir survécu à la nuit lunaire – journal

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L'atterrisseur lunaire japonais dort après avoir survécu à la nuit lunaire – journal

TOKYO : L'atterrisseur japonais est revenu en mode veille après avoir étonnamment survécu à une nuit lunaire glaciale de deux semaines, a annoncé l'agence spatiale japonaise, avec une autre tentative pratique prévue pour la fin du mois.

L'atterrisseur intelligent d'exploration lunaire (SLIM) sans pilote a atterri en janvier sous un angle bancal qui a laissé ses panneaux solaires pointés dans la mauvaise direction.

Au fur et à mesure que l'angle du soleil changeait, il reprenait vie pendant deux jours et effectuait des observations scientifiques du cratère avec une caméra performante. Cette semaine, la sonde SLIM, qui « n'a pas été conçue pour les dures nuits lunaires », lorsque les températures descendent jusqu'à moins 133 degrés, a encore créé la surprise en se réveillant deux semaines plus tard.

« SLIM s'est rendormi au coucher du soleil juste après 3 heures du matin (heure japonaise) le 1er », a déclaré vendredi l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) sur X, anciennement connue sous le nom de Twitter, à côté d'une photo de la surface rocheuse de la lune capturée par le vaisseau spatial. Mars ». L'enquête.

« Bien que la probabilité d'échec augmente en raison des cycles de chaleur extrêmes, nous essaierons de faire fonctionner SLIM à nouveau lorsque la lumière du soleil reviendra fin mars », a déclaré l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale.

Cette annonce intervient après que l'atterrisseur américain sans pilote Odysseus soit devenu le premier vaisseau spatial privé à se rendre sur la Lune. L'atterrisseur a transmis sa dernière image jeudi avant que ses réserves d'énergie ne soient épuisées.

Le rover SLIM, surnommé « Moon Sniper » en raison de sa technique d'atterrissage précise, a atterri à l'intérieur de la zone d'atterrissage cible le 20 janvier.

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Publié dans Al-Fajr, le 3 mars 2024

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Podcast de cette semaine dans l'espace : Épisode 100 – À bord de Virgin Galactic dans l'espace

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Podcast de cette semaine dans l'espace : Épisode 100 – À bord de Virgin Galactic dans l'espace

sur Épisode 100 de Cette semaine dans l'espaceTarek Woroud accueille à nouveau le Dr Alan Stern du Southwest Research Institute pour partager son expérience de vol à bord d'un avion spatial privé.

Alan, planétologue et chercheur principal de la mission New Horizons de la NASA vers Pluton et au-delà, effectuera un vol spatial suborbital en novembre 2023 à bord de l'avion spatial VSS Unity de Virgin Galactic. Il explique à quoi ressemble cette expérience, ce qu'elle promet pour la future science spatiale, et bien plus encore.

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Un accident spatial signifie que les tardigrades pourraient avoir pollué la Lune : ScienceAlert

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Un accident spatial signifie que les tardigrades pourraient avoir pollué la Lune : ScienceAlert

Il y a un peu plus de cinq ans, le 22 février 2019, une sonde spatiale sans pilote était placée en orbite autour de la Lune.

Le nom de la chose Beresheet Il a été construit par SpaceIL et Israel Aerospace IndustriesIl était censé être le premier vaisseau spatial privé à effectuer un atterrissage en douceur. Parmi la cargaison de la sonde se trouvaient des tardigrades, célèbres pour leur capacité à survivre même dans les climats les plus rigoureux.

la mission Il a eu un problème depuis le débutAvec l'échec des caméras de « suivi stellaire » chargées de déterminer la direction de l'engin spatial et ainsi contrôler correctement ses moteurs. Les contraintes budgétaires ont dicté une conception raccourcie et, même si le centre de commandement a pu surmonter certains problèmes, les choses sont devenues plus difficiles le 11 avril, jour du débarquement.

En route vers la Lune, le vaisseau spatial voyageait à grande vitesse et a dû ralentir pour effectuer un atterrissage en douceur. Malheureusement, lors de la manœuvre de freinage, le gyroscope est tombé en panne, bloquant le moteur principal.

A 150 m d'altitude, Beresheet Il roulait toujours à 500 km/h, trop rapide pour être arrêté à temps. La collision a été violente puisque la sonde s'est brisée et ses restes ont été dispersés sur une distance d'une centaine de mètres. Nous le savons car le site a été photographié par le satellite LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) de la NASA le 22 avril.

Des animaux capables de (presque) tout gérer

Alors qu'est-il arrivé à tardigrades Qui voyageait à bord de la sonde ? Compte tenu de leur remarquable capacité à survivre à des situations qui tueraient presque n’importe quel autre animal, est-il possible qu’ils aient pollué la Lune ? Pire encore, peuvent-ils le reproduire et le coloniser ?

Les tardigrades sont des animaux microscopiques mesurant moins d'un millimètre de long. Ils possèdent tous des cellules nerveuses, une bouche s'ouvrant au bout d'une trompe rétractable, un intestin contenant des organismes microscopiques et quatre paires de pattes non articulées terminées par des griffes, dont la plupart sont dotées d'yeux. Malgré leur petite taille, ils partagent un ancêtre commun avec les arthropodes comme les insectes et les araignées.

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La plupart des tardigrades vivent dans des milieux aquatiques, mais on peut les trouver dans n'importe quel environnement, même dans les zones urbaines. Emmanuel Delagotchercheur au Centre national de la recherche scientifique, les récolte dans les mousses et les lichens du Jardin des Plantes à Paris.

Pour être actifs, se nourrir de microalgues comme la chlorelle, et se déplacer, croître et se reproduire, les tardigrades ont besoin d'être entourés d'une couche d'eau. Ils se reproduisent de manière sexuée ou asexuée par parthénogenèse (à partir d'un œuf non fécondé) ou même par hermaphrodisme, lorsqu'un individu (ayant à la fois des gamètes mâles et femelles) s'autoféconde.

Une fois l'œuf éclos, la vie active du tardigrade dure de 3 à 30 mois. Un total de 1265 espèces ont été décritesdont deux fossiles.

Les tardigrades sont réputés pour leur résistance à des conditions qui n’existent ni sur Terre ni sur la Lune. Ils peuvent arrêter le métabolisme en perdant jusqu’à 95 % de l’eau corporelle. Certaines espèces fabriquent du sucre, le tréhalose, qui Agit comme un antigelD’autres synthétisent des protéines censées intégrer les composants cellulaires dans un réseau de « verre » amorphe qui assure la résistance et la protection de chaque cellule.

Lors de la déshydratation, le corps d'un tardigrade peut réduire de moitié sa taille normale. Les pattes disparaissent et seules les griffes restent visibles. Cet état, connu sous le nom Cryptobiosese poursuit jusqu'à ce que les conditions de vie active redeviennent favorables.

Selon le type de tardigrade, les individus ont besoin de plus ou moins de temps pour se déshydrater et tous les spécimens d'une même espèce ne sont pas capables de reprendre une vie active. Les adultes déshydratés survivent quelques minutes à des températures aussi basses que -272°C ou jusqu'à 150°C, et à long terme à des doses gamma élevées de 1 000 ou 4 400 Gy.

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En comparaison, une dose de 10 Gy est mortelle pour l’homme, et 40 à 50 000 Gy stérilisent tous types de matériaux. Cependant, quelle que soit la dose, les radiations tuent les œufs tardigrades. De plus, la protection conférée par la cryptobiose n’est pas toujours claire, comme dans le cas de Melnésium tardigradeumLes radiations affectent de la même manière les animaux actifs et déshydratés.

Les types Melnésium tardigradeum Dans son état actif. (n'importe lequel. Shukrai, Yu. Warnken, A. Hotz-Wagenblatt, MA Groehme, S. Henger et coll. (2012)., CC par)

La vie lunaire ?

Alors, qu’est-il arrivé aux tardigrades après leur collision avec la lune ? Certains d’entre eux sont-ils encore viables, enterrés sous la lune ? Le richeDes poussières allant de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres de profondeur ?

Tout d’abord, ils doivent avoir survécu à l’impact. Tests de laboratoire Il a été démontré que des échantillons congelés de… Hypsibius Dujardini Les espèces se déplaçant à 3 000 km/h dans le vide ont subi des dommages mortels lorsqu'elles ont heurté le sable. Cependant, ils ont survécu à des impacts de 2 600 kilomètres par heure ou moins, et leurs « atterrissages durs » sur la Lune, qu’ils soient indésirables ou non, ont été beaucoup plus lents.

La surface de la Lune n’est pas protégée des particules solaires et des rayons cosmiques, notamment gamma, mais là aussi, les tardigrades seraient capables de résister.

En fait, Robert Wimmer-Schoengruber, professeur à l'Université de Kiel en Allemagne, et son équipe ont montré que… Les doses de rayons gamma frappant la surface de la Lune étaient constantes mais faibles Par rapport aux doses ci-dessus, 10 ans d’exposition aux rayons gamma lunaires équivalent à une dose totale d’environ 1 Gy.

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Mais se pose ensuite la question de la « vie » sur la Lune. L'ours d'eau devra supporter des pénuries d'eau ainsi que des températures allant de -170 à -190°C la nuit lunaire et de 100 à 120°C le jour.

Le jour ou la nuit lunaire dure longtemps, un peu moins de 15 jours terrestres. La sonde elle-même n’a pas été conçue pour résister à des conditions aussi extrêmes, et même si elle ne s’était pas écrasée, elle aurait cessé toute activité après seulement quelques jours sur Terre.

Malheureusement pour les tardigrades, ils ne peuvent pas surmonter le manque d’eau liquide, d’oxygène et de microalgues – et ne pourront jamais se réactiver, encore moins se reproduire. Leur colonisation de la Lune est donc impossible.

Cependant, des échantillons inactifs existent sur le sol lunaire, et leur présence soulève des questions éthiques, telles que : Matthieu Soie» souligne un écologiste de l'université d'Edimbourg. De plus, alors que l’exploration spatiale prend son essor dans toutes les directions, polluer d’autres planètes pourrait nous faire manquer la découverte de la vie extraterrestre.

L'auteur remercie Emmanuel Delagot et Cédric Houbas du Musée de Paris, ainsi que Robert Wimmer-Schoengruber de l'Université de Kiel, pour leur lecture critique du texte et leurs conseils.Conversation

Laurent Palkadirecteur de conférences, Muséum National d'Histoire Naturelle (MNHN)

Cet article a été republié à partir de Conversation Sous licence Creative Commons. Lis le Article original.

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