Inférence des processus démographiques passés à partir de différents marqueurs génétiques pour des populations humaines aux modes de vie contrastés.

Abstract

Reconstructing the demographic History of human populations remains a strongly investigated issue in many disciplines. In particular, the transition from hunting and gathering to plant and animal domestication during the Neolithic period is widely assumed by paleoanthropologists and archeologists to have driven recent human population expansions. Conversely, although demographic changes leave footprints on genetic polymorphism, few population genetic studies have found traces of Neolithic expansions in the current repartition of human genetic diversity, pointing rather toward more ancient (i.e. Middle or Upper Paleolithic) expansions. Here, we inferred the demographic history of multiple African and Eurasian populations with contrasted life styles, using several coalescent-based methods applied to different types of genetic markers. The analyses on autosomal and mitochondrial sequences revealed a Paleolithic expansion event for most populations, except for the ancestors of contemporary African hunter-gatherers. Using autosomal microsatellites, we also inferred a more recent expansion event, likely concomitant with the Neolithic transition, in sedentary farmer but not in nomadic herder populations. We also found that, in some cases, isolation and migration patterns can have an impact on coalescent-based inferences. Finally, using simulated data, we confirmed the fact that, when two consecutive expansions occur, sequence data generally give information about the oldest one while microsatellite data can bring information about the most recent one.Reconstruire l’histoire démographique de notre espèce est un défi pour de nombreuses disciplines. Notamment, l’émergence de l’agriculture et de l’élevage au Néolithique est largement considérée par les archéologues et paléoanthropologues comme le déclencheur des grandes expansions démographiques. A l’inverse, peu d’études de génétique des populations ont détecté des traces d’expansions néolithiques dans le polymorphisme génétique actuel, soulignant plutôt des expansions plus anciennes (Paléolithique moyen ou supérieur). Ici, nous avons inféré l’histoire démographique de populations d’Afrique et d’Eurasie aux modes de vie contrastés, à l’aide de plusieurs méthodes issues de la théorie de la coalescence appliquées à différents marqueurs génétiques. L’analyse de séquences autosomales et mitochondriales révèle une première expansion au Paléolithique, excepté chez les ancêtres des chasseurs-cueilleurs actuels en Afrique. Grâce aux microsatellites autosomaux, nous démontrons également une deuxième phase d’expansion plus récente, compatible avec la transition néolithique, chez les populations d’agriculteurs sédentaires mais pas chez les populations d’éleveurs nomades. Nous avons également montré que les processus de migration et d’isolation peuvent influencer dans une certaine mesure les inférences démographiques pour certaines populations. Enfin des analyses sur données simulées nous ont permis de tester les méthodes utilisées et ont confirmé le fait que, dans le cas de deux expansions successives au cours du temps, les données de séquences tendront à nous renseigner sur l’évènement le plus ancien tandis que les données microsatellites dévoileront l’évènement le plus récent