Pourquoi aimons-nous les glucides ? La question a encore plus d'importance aujourd'hui, jour où la Journée des pâtes, dédiée à l'un des aliments phares du régime méditerranéen italien, très apprécié au niveau mondial, est célébrée dans le monde entier. Et une équipe de scientifiques a découvert que cette « histoire d'amour » a des origines très anciennes, remontant peut-être même à l'époque de Néandertal et précédant l'avènement de l'agriculture. L'étude menée par des chercheurs de l'Université de Buffalo et du Jackson Laboratory est sans appel : si nous avons des difficultés à réduire notre consommation de glucides, l'ADN ancien pourrait en être la cause.
On sait depuis longtemps que les humains sont porteurs de plusieurs copies d’un gène qui permet à l’amidon de commencer à décomposer les glucides complexes dans la bouche, constituant ainsi la première étape du métabolisme des féculents tels que le pain et les pâtes. Cependant, il est notoirement difficile pour les chercheurs de déterminer comment et quand le nombre de ces gènes a augmenté. La nouvelle étude démontre comment la duplication de ce gène – Amy1 – pourrait avoir contribué à façonner l'adaptation humaine aux féculents, et cette duplication pourrait avoir eu lieu il y a plus de 800 000 ans, bien avant l'avènement de l'agriculture. Les auteurs font le point sur les résultats de leurs recherches dans « Science ». L’étude démontre finalement comment les premières duplications de ce gène ont jeté les bases d’une large variation génétique qui existe encore aujourd’hui, influençant l’efficacité avec laquelle les humains digèrent les féculents.
« L'idée est que plus vous avez de gènes d'amylase, plus vous pouvez produire d'amylase et plus vous pouvez digérer efficacement d'amidon », explique l'auteur correspondant de l'étude, Omer Gokcumen, professeur à l'université américaine qui a mené la recherche. L'amylase est une enzyme qui non seulement décompose l'amidon en glucose, mais donne également de la saveur au pain, expliquent les experts. Gokcumen et ses collègues, dont le co-auteur principal Charles Lee du Jackson Laboratory, ont utilisé une nouvelle modalité de cartographie du génome pour détailler finement la région du gène Amy1. Cette technique innovante a fourni une image plus claire de l’évolution des duplications Amy1. Résultat : il s’est avéré que les anciens chasseurs-cueilleurs et même les Néandertaliens possédaient déjà plusieurs copies d’Amy1. Avec tout le respect que je dois aux « amateurs de pâtes » d’aujourd’hui.
Pour parvenir à ces conclusions, les scientifiques ont analysé le génome de 68 humains anciens, dont un échantillon vieux de 45 000 ans provenant de Sibérie. L'étude a révélé que les chasseurs-cueilleurs pré-agricoles possédaient déjà en moyenne 4 à 8 copies d'Amy1 par cellule diploïde, ce qui suggère que les humains parcouraient déjà l'Eurasie avec une grande variété d'un nombre élevé de copies d'Amy1, bien avant de commencer à cultiver des plantes et consommer des quantités excessives d’amidon. Les travaux ont également mis en évidence que des duplications du gène Amy1 se produisaient déjà chez les Néandertaliens et les Dénisoviens. Et cela suggère donc que « le gène Amy1 pourrait s'être dupliqué pour la première fois il y a plus de 800 000 ans, bien avant que les humains ne se séparent des Néandertaliens et bien plus loin qu'on ne le pensait auparavant », explique Kwondo Kim, l'un des principaux auteurs de l'étude du laboratoire Lee. scientifique.
« Les duplications initiales dans nos génomes ont jeté les bases d'une variation significative dans la région de l'amylase, permettant aux humains de s'adapter aux changements alimentaires alors que la consommation d'amidon a considérablement augmenté avec l'avènement de nouvelles technologies et de nouveaux modes de vie », ajoute Gokcumen. La recherche met également en évidence l’impact de l’agriculture sur la variation d’Amy1. Alors que les premiers chasseurs-cueilleurs possédaient davantage de copies de gènes, les agriculteurs européens ont constaté une augmentation du nombre moyen de copies d'Amy1 au cours des 4 000 dernières années, probablement en raison de leur alimentation riche en amidon. « Les personnes ayant un nombre de copies d'Amy1 plus élevé ont probablement digéré l'amidon plus efficacement et ont eu plus de progéniture », poursuit Gokcumen. « Leurs lignées se sont finalement mieux comportées sur une longue période d'évolution que celles avec un nombre de copies inférieur, propageant ainsi le nombre de copies d'Amy1. »
Les résultats sont également conformes aux travaux antérieurs. Et, » étant donné le rôle clé de la variation du nombre de copies d'Amy1 dans l'évolution humaine – conclut l'auteur principal de l'étude, Feyza Yilmaz (Laboratoire Jackson) – cette variation génétique représente une opportunité passionnante pour explorer son impact sur le métabolisme de la santé et découvrir les mécanismes impliqués dans l'amidon. digestion et métabolisme du glucose ». Des découvertes à explorer peut-être devant une assiette de pâtes.
