Quebec Genealogical Research Provides Clues to Genetic Consequences of Human Migration Patterns

L'avantage selectif de se trouver sur le front d'une vague migratoire
Une etude genealogique quebecoise fournit des indices sur les consequences genetiques des migrations humaines

SOUS EMBARGO JUSQU'À 14 HEURES (HEURE DE L'EST), LE 3 NOVEMBRE 2011
MONTRÉAL, le 3 novembre 2011 - L'etude publiee aujourd'hui dans Science revèle que les premiers individus qui s'etablissent sur un nouveau territoire reussissent mieux à transmettre leurs gènes que ceux qui n'ont pas migre. Selon le professeur Damian Labuda, de l'Universite de Montreal et du CHU Sainte-Justine, l'etude suggère que le processus d'expansion d'une population ouvre la porte à la selection naturelle. La decouverte a ete rendue possible grâce à l'utilisation d'une infrastructure de recherche unique, le fichier de population BALSAC, qui permet de reconstituer la structure de la population du Quebec sur près de quatre siècles. Dans le cadre de ces travaux, les lignees descendantes de tous les couples maries entre 1686 et 1960 dans les regions de Charlevoix et du Saguenay-Lac-Saint-Jean ont ete analysees. Cette genealogie comprend plus d'un million de personnes.
Les professeurs Laurent Excoffier, de l'Universite de Berne et de l'Institut suisse de bioinformatique, Damian Labuda de l'Universite de Montreal et Helène Vezina, du Projet BALSAC à l'Universite du Quebec à Chicoutimi qui dirigeaient les travaux, ainsi que les professionnelles de recherche Claudia Moreau et Michèle Jomphe, et la doctorante Claude Bherer ont analyse l'histoire demographique de cette region pour etudier les effets d'une expansion territoriale et demographique rapide sur la dynamique de la colonisation et de l'evolution de l'être humain.
« Nous avons decouvert que les familles qui se trouvaient au front d'une vaste expansion territoriale avaient un meilleur succès reproductif. En d'autres mots, ces familles ont plus d'enfants, qui eux-mêmes ont plus d'enfants à leur tour », a explique Damian Labuda. « Ces familles ont donc fourni une contribution genetique à la population contemporaine superieure à celles qui sont demeurees derrière, dans ce que nous appelons le cÅ"ur, par opposition au front d'expansion de la population pionnière.
L'etude permet de confirmer chez les humains un phenomène qui a dejà ete observe dans d'autres espèces presentant des intervalles de durees de generation plus courts. « Nous savions que la migration d'une espèce dans de nouveaux territoires favorise la diffusion de mutations rares par l'intermediaire d'un phenomène appele « surf » genetique, mais maintenant, nous decouvrons que la selection qui s'effectue au front d'expansion peut favoriser cette diffusion», declare le professeur Excoffier. Combine à des effets fondateurs et à la transmission culturelle des comportements reproductifs, ce mecanisme evolutif pourrait expliquer pourquoi certaines maladies genetiques presentent une frequence accrue dans les regions de Charlevoix et du Saguenay-Lac-Saint-Jean, où l'etude a ete realisee, puisque les mutations rares peuvent aussi surfer sur une vague migratoire.
« Il est stimulant de constater à quel point une etude fondee sur une population regionale du Quebec peut livrer des renseignements sur un processus humain qui se produit depuis des milliers d'annees. Le fichier de population BALSAC est un outil puissant pour la recherche sociale et genetique, et la presente etude offre une très belle demonstration de ses possibilites », a declare Helène Vezina.
Les chercheurs notent aussi que, bien que leur etude porte sur une population humaine suivie sur plusieurs siècles, elle ne represente qu'une très courte periode de l'evolution, à echelle geographique limitee. Il apparaît par consequent difficile de generaliser ces resultats obtenus auprès d'une population agricole à ce qui s'est produit ailleurs au cours d'autres periodes d'expansion, surtout si l'on tient compte des differences entre la demographie ecologique des chasseurs-cueilleurs et des fermiers. Toutefois, compte tenu que les humains ont reussi à coloniser presque l'ensemble de la planète, il semble très probable qu'une part considerable de nos ancêtres ait vecu au front de vagues d'expansion. Par consequent, nombre de caracteristiques humaines favorisant la dispersion et la reproduction pourraient avoir evolue pendant des phases migratoires plutôt que resulter de la selection dans des environnements plus sedentaires.
« Le conge sabbatique de Laurent Excoffier à Montreal a ete très productif. Nous avons pu reunir nos equipes et etablir des bases très prometteuses pour de futures collaborations », a declare Damiam Labuda. « Grâce au fichier BALSAC, nous prevoyons elargir la recherche à d'autres regions du Quebec et même travailler sur d'autres populations. »
À propos de l'etude
L'article intitule « Deep human genealogies reveal a selective advantage to be on an expanding wave front » est publie par Claudia Moreau et coll. le 3 novembre 2011, dans Science. Les travaux ont ete finances en partie par le Reseau de medecine genetique appliquee du Fonds de recherche en sante du Quebec.

Damian Labuda est affilie au Departement de pediatrie de l'Universite de Montreal et au Centre de recherche du CHU Sainte-Justine (CR-CHUSJ). Laurent Excoffier est affilie à l'Institut d'ecologie et d'evolution de l'Universite de Berne et à l'Institut suisse de bioinformatique. Helène Vezina est affiliee au Departement des sciences humaines et au Projet BALSAC de l'UQÀC.