Laboratoire de Préhistoire et
Protohistoire de l'Ouest de la France (UMR 6566)

Analyse paléogénétique de la domestication des bovins en France


Mélanie Pruvost


Ecole doctorale "Sciences de la matière" de l'Université de Rennes I, sous la direction conjointe d'Eva-Maria Geigl, Institut Jacques Monod, et de Serge Cassen, Université de Nantes, UMR 6566.


L'objectif est de développer une approche de paléogénétique constituant à analyser l'ADN mitochondrial extrait de fossiles d'origine bovine afin d'étudier les processus de domestication des bovins au néolithique. Les progrès de la paléogénétique rendent possible une telle approche comme le montrent les études sur la domestication du boeuf et du cheval qui viennent d'être publiées1,2.

L'aurochs sauvage Bos primigenius primigenius, répandu en Europe, en Asie et en Afrique du Nord pendant le pléistocène et éteint depuis 400 ans, est probablement le seul ancêtre du boeuf moderne, B. taurus, en Europe. Pourtant, les détails de sa domestication sont encore obscurs, malgré la richesse en fossiles et le nombre important d'analyses génétiques des populations bovines modernes3 ,4 ,5. Les difficultés rencontrées au cours de ces analyses résultent de la répartition ubiquitaire de l'aurochs en Europe à la fin de la dernière période glaciaire. Il en résulte, au niveau morphologique, un degré important de polymorphisme intraspécifique qui est dû aux changements climatiques plutôt qu'au processus de domestication. Jusqu'à ce jour, les données obtenues par des méthodes archéologiques classiques ne permettent pas d'attribuer d'une manière univoque les caractères morphologiques des fossiles à la sélection par l'homme en vue d'une domestication. L'objectif de cette thèse est donc de clarifier ce sujet par des analyses de l'ADN conservé dans des ossements d'aurochs et de boeufs domestiques prélevés lors de campagnes de fouilles sur des sites du Mésolithique et du Néolithique en France et de déterminer l'apport des aurochs indigènes dans les populations bovines domestiques.


À partir des échantillons contenant de l'ADN, une analyse de séquences mitochondriales (région de contrôle) sera entreprise. Les séquences obtenues seront comparées avec les séquences modernes ainsi qu'avec celles de fossiles déjà disponibles dans la littérature. Cette procédure permettra de les situer dans le réseau phylogéographique européen et de tester la validité des travaux antérieurs. Selon la disponibilité d'ossements d'autres régions géographiques en dehors de la France, il est aussi envisagé d'identifier les routes de migrations que les troupeaux de boeuf domestiqués ont prises à partir du Proche-Orient pour arriver en France.

Cette étude devrait aussi permettre d'éliminer des artefacts et des erreurs d'interprétation des données obtenues grâce au développement de méthodes d'analyse spécifique à l'ADN fossile. En effet, l'obtention de données fiables à partir d'échantillons anciens est délicate. La méthode d'amplification par PCR est extrêmement puissante mais beaucoup plus efficace avec les molécules d'ADN moderne qu'avec les anciennes. Le risque d'amplification d'ADN moderne contaminant est grand, de plus en plus grand au fur et à mesure que l'étude progresse et que des échantillons ont déjà été amplifiés dans le laboratoire. Pour ces raisons, cette étude paléogénétique sera réalisée avec une nouvelle et puissante technique: La PCR quantitative en temps réel. Cette méthode nous permettra de déterminer le nombre initial de molécules cibles et, par conséquent, d'identifier les éventuelles contaminations par un petit nombre de molécules d'ADN moderne, ainsi que de mieux caractériser le fonctionnement des inhibiteurs de la PCR. Cette approche nous aidera à mieux interpréter les résultats de la PCR et de rendre plus fiables les analyses de l'ADN conservé dans des fossiles.


Références bibliographiques:

Troy, C.S., MacHugh, D.E., Bailey, J.F., Magee, D.A., Loftus, R.T., Cunningham, P., Chamberlain, A.T., Sykes, B.C., Bradley, D.G. (2001) Genetic evidence for Near-Eastern origins of European cattle. Nature 410:1088-1091.

Vilà, C., Leonard, J.A., Götherström, Marklund, S., Sandberg, K., Lidén, K., Wayne, R.K., Ellegren, H. (2001) Widespread origins of domestic horse lineages. Science 291:474-477.

Bradley, D.G., MacHugh, D.E., Cunningham, P., Loftus, R.T. (1996) Mitochondrial diversity and the origins of African and European cattle. Proc. Natl. Acad . Sci. USA. 93:5131-5135.

MacHugh, D.E., Shriver, M.D., Loftus, R.T., Cunningham, P., Bradley, D.G. (1997) Microsatellite DNA Variation and the Evolution, Domestication and Phylogeography of Taurine and Zebu Cattle (Bos taurus and Bos indicus). Genetics 146:1071-1086.

MacHugh, D.E., Loftus, R.T., Cunningham, P., Bradley, D.G. (1998) Genetic structure of seven European cattle breeds assessed using 20 microsatellite markers. Animal Genetics 29:333-340.

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