Tuberculosis caused 20% of all human deaths in the Western world between the seventeenth and nineteenth centuries and remains a cause of high mortality in developing countries. In analogy to other crowd diseases, the origin of human tuberculosis has been associated with the Neolithic Demographic Transition, but recent studies point to a much earlier origin. We analyzed the whole genomes of 259 M. tuberculosis complex (MTBC) strains and used this data set to characterize global diversity and to reconstruct the evolutionary history of this pathogen. Coalescent analyses indicate that MTBC emerged about 70,000 years ago, accompanied migrations of anatomically modern humans out of Africa and expanded as a consequence of increases in human population density during the Neolithic period. This long coevolutionary history is consistent with MTBC displaying characteristics indicative of adaptation to both low and high host densities.
Titre de l'article
Migration Out of Africa et coexpansion néolithique de Mycobacterium tuberculosis avec les humains modernes
Migration Out of Africa et coexpansion néolithique de Mycobacterium tuberculosis avec les humains modernes
Introduction à l'article
La tuberculose est responsable de la mort de près d'un cinquième de la population d'Europe et d'Amérique du Nord entre le XVIIe et le XIXe siècle. En effet, elle est hautement virulente lorsque la population est dense et est mortelle à 50% lorsqu'elle n'est pas soignée. Il a longtemps été supposé que la tuberculose apparue lors de la révolution agricole du début du néolithique et l'origine du pathogène fût animale. Cependant, des analyses génétiques de Mycobacterium tuberculosis complex (MTCB) ont suggéré que les souches animales étaient différentes des souches humaines et que leur émergence était plus ancienne. En analysant l'ADN de ces bactéries il serait possible de retracer l'expansion géographique de la tuberculose en la liant directement avec la colonisation du monde par l'Homme moderne.
La tuberculose est responsable de la mort de près d'un cinquième de la population d'Europe et d'Amérique du Nord entre le XVIIe et le XIXe siècle. En effet, elle est hautement virulente lorsque la population est dense et est mortelle à 50% lorsqu'elle n'est pas soignée. Il a longtemps été supposé que la tuberculose apparue lors de la révolution agricole du début du néolithique et l'origine du pathogène fût animale. Cependant, des analyses génétiques de Mycobacterium tuberculosis complex (MTCB) ont suggéré que les souches animales étaient différentes des souches humaines et que leur émergence était plus ancienne. En analysant l'ADN de ces bactéries il serait possible de retracer l'expansion géographique de la tuberculose en la liant directement avec la colonisation du monde par l'Homme moderne.
Expériences de l'article
Les analyses ont été faites sur 259 souches représentant la diversité globale de MTBC en utilisant deux jeux de souches pour deux types d'analyses. L'une étant sur la lignée phylogénétique des MTCB représentant 46 pays et l'autre sur l'évolution régionale de MTCB complétés par des collections de 36 MTBC. Pour les analyses phylogéographiques, les auteurs ont utilisé le modèle BSSVS. Puis pour identifier l'ancêtre géographique des lignées MTCB, ils utilisent à la fois un modèle Bayésien et une approche parcimonieuse. Ils divisent le monde en sept régions puis utilisent les modèles pour connaître l'origine la plus probable de chaque souche.
Les analyses ont été faites sur 259 souches représentant la diversité globale de MTBC en utilisant deux jeux de souches pour deux types d'analyses. L'une étant sur la lignée phylogénétique des MTCB représentant 46 pays et l'autre sur l'évolution régionale de MTCB complétés par des collections de 36 MTBC. Pour les analyses phylogéographiques, les auteurs ont utilisé le modèle BSSVS. Puis pour identifier l'ancêtre géographique des lignées MTCB, ils utilisent à la fois un modèle Bayésien et une approche parcimonieuse. Ils divisent le monde en sept régions puis utilisent les modèles pour connaître l'origine la plus probable de chaque souche.
Résultats de l'article
Deux analyses Bayesienne différentes ont montré que l'Afrique était l'origine la plus probable de MTCB à 90% et à 67%.
Le modèle phylogéographique de MTBC montre une importante corrélation avec un modèle de dispersion de l'Homme moderne fondé sur l'analyse de l'ADN mitochondriale. Résumé en figure 1, le modèle MTBC soutient à 95% une division de la lignée bactérienne il y a environ 67 000 ans BP. pouvant être associé à une première vague de migration. Puis une seconde il y a environ 46 000 ans BP. aussi soutenue à 95%, correspondants probablement à la dispersion au travers l'Eurasie.
Deux analyses Bayesienne différentes ont montré que l'Afrique était l'origine la plus probable de MTCB à 90% et à 67%.
Le modèle phylogéographique de MTBC montre une importante corrélation avec un modèle de dispersion de l'Homme moderne fondé sur l'analyse de l'ADN mitochondriale. Résumé en figure 1, le modèle MTBC soutient à 95% une division de la lignée bactérienne il y a environ 67 000 ans BP. pouvant être associé à une première vague de migration. Puis une seconde il y a environ 46 000 ans BP. aussi soutenue à 95%, correspondants probablement à la dispersion au travers l'Eurasie.
Ce que cet article apporte au débat
Cette article apporte un proxy génétique supplémentaire apparement indépendant des analyses génétiques faites sur des populations humaines. L'opinion des auteurs sur les périodes et les origines de diversifications est objectifs et les résulstats sont sans appel.
Cette article apporte un proxy génétique supplémentaire apparement indépendant des analyses génétiques faites sur des populations humaines. L'opinion des auteurs sur les périodes et les origines de diversifications est objectifs et les résulstats sont sans appel.
Figure
Carte résumant les résultats les relations phylogéographiques et les analyses de datations pour MTCB. Les nombres sont les âges en miliers d'années des événements de dispersion.
Carte résumant les résultats les relations phylogéographiques et les analyses de datations pour MTCB. Les nombres sont les âges en miliers d'années des événements de dispersion.
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