Génétique des domestications

Domestiqué dans l’hémisphère nord depuis au moins 25 000 ans à partir du loup, le chien a évolué depuis du fait de l’intensification de ses relations avec l’Homme dans sa capacité à communiquer avec lui, en s’adaptant à un régime alimentaire riche en amidon et par une diversification des races. Les mutations génétiques responsables de ces évolutions sont progressivement révélées.

Premier animal d’élevage domestiqué il y a 10 500 ans au nord-ouest de l’Iran, à partir du mouflon asiatique, le mouton a connu une expansion dans le monde entier avec les migrations humaines. Aux caractéristiques initiales de domestication, en lien avec la sélection d’animaux plus dociles, s’ajoutent les variations génétiques pour des besoins spécifiques : le lait, la viande ou la laine.

Les porcs dérivent du sanglier dont les nombreuses sous espèces occupaient l’Eurasie et l’Afrique du Nord. Leur domestication, indépendamment au Proche-Orient et en Asie de l’Est, a porté d’abord sur des modifications du comportement et du développement pour une adaptation aux peuplements humains agricoles avec lesquels ils ont voyagé, s’hybridant régulièrement avec les sangliers et acquérant ainsi de nouvelles caractéristiques.

Originaire de la Péninsule Ibérique, le lapin sauvage occupe le pourtour méditerranéen pendant plusieurs millénaires avant d’envahir l’Europe occidentale puis le reste du monde sous l’action de l’homme. Après l’abandon il y a quelques siècles de l’exploitation des garennes, sa domestication et la création des races modifieront son développement cérébral et les gènes associés à la couleur de son pelage.

110 milliards d'oiseaux sont élevés annuellement dans le monde pour notre consommation dont la poule, la pintade et la dinde domestiquées respectivement il y a 8000 ans en Asie du Sud-Est, moins de 5000 ans en Afrique et 2000 ans en Amérique du Nord. De nombreux gènes potentiellement associés à leur domestication ont été identifiés par différentes approches moléculaires.

Les premiers élevages de poissons datent de 8 000 ans en Chine. L’aquaculture a débuté en Occident au 19ème siècle et avec elle une domestication récente où la distinction entre sauvage et domestique reste floue. Elle se poursuit pour améliorer la survie, la reproduction et la croissance en conditions de captivité dont la meilleure réussite est le saumon d’Atlantique.

La fabrication de bière à partir de blé et d’orge sauvages précède l’avènement de l’agriculture. Depuis une grande diversité d’aliments et de boissons fermentés ont été élaborés dans le monde. Ils impliquent de nombreuses espèces de levures dont la diversité génétique résulte en particulier d’hybridations interspécifiques, de transfert direct d’ADN et de réarrangements chromosomiques accumulés au cours de l’histoire.

La bactérie lactique Oenococcus oeni a accompagné depuis ses débuts la production du vin dont elle module le goût par diverses activités métaboliques. Les analyses génomiques récentes montrent une différenciation des souches du vin où pertes de gènes non essentiels, hypermutabilité, transfert horizontal de gènes et acquisition d’une résistance aux sulfites constituent des signes de domestication.

Les pratiques culturales et de récolte dans la région du Croissant Fertile il y a environ 12 000 ans, pour faire face à un brusque refroidissement, ont sélectionné et façonné des blés domestiqués qui se caractérisent par la non dispersion spontanée de grains de plus grande taille, une réduction des périodes de dormance et de floraison et une germination optimale.

Les riz ont été domestiqués indépendamment dans trois continents, Asie, Afrique et Amérique, à partir d’espèces ancestrales différentes. Le séquençage de milliers de génomes a permis de mettre en évidence l’importance de la notion de « pan-génome » et éclaire le déterminisme génétique des transformations des caractères agro-morphologiques et de la qualité des grains consécutifs à la domestication.

Originaire d’Amérique le genre Vitis s’est dispersé en Asie et en Eurasie. C’est dans le Caucase et au Proche-Orient que la vigne a été domestiquée à partir de la lambrusque. L’hermaphrodisme a succédé à la séparation des sexes mâles et femelles et la couleur des baies s’est diversifiée. Un grand nombre de cépages sont répertoriés depuis l’époque romaine.

La domestication de la tomate a débuté inconsciemment dans les vallées andines avant la migration d’un premier type, la tomate cerise jusqu’au Mexique. Elle était déjà largement utilisée par les Aztèques avant le passage de quelques cultivars en Europe où forme et couleur des fruits se sont diversifiées. Depuis un siècle elle a fait l’objet de l’amélioration de nombreux caractères.

La diversification des espèces cultivées est une nécessité dans un environnement soumis aux contraintes climatiques et leurs conséquences. La mutagénèse ciblée offre la possibilité de domestiquer rapidement de nouvelles espèces et de domestiquer de novo les espèces sauvages dont dérivent nos cultures. Elle représente donc une opportunité pour atteindre plus rapidement ces objectifs de diversification génétique.