Odysée d'Helicobacter pylori : itinéraires, Rencontres, Contacts

En quittant l'Afrique, les Homo sapiens ont emmené avec eux des compagnons de voyage, dont l'association perdure jusqu'à aujourd'hui. Ce travail vise à développer un protocole de génomique comparative qui utilise l'histoire évolutive de bactéries symbiotiques contemporaines afin de mettre en évidence des contacts entre populations humaines passées. Nous nous sommes appuyés sur H. pylori, une bactérie associée aux humains depuis 100kya, qui les a accompagné au fil de leurs mobilités. Aujourd'hui, la bactérie est présente chez environ une personne sur deux. Les souches se sont structurées en groupes génétiques caractéristiques de populations humaines établies dans différentes zones géographiques. Nous évaluons l’intérêt d'outils de génomique comparative adaptés aux bactéries, pour raconter l’histoire des migrations, des contacts et les époques de mobilités de ce couple de symbiotes. Jusqu'à présent, la codispersion entre H. pylori et ses hôtes a été soutenue par des études utilisant 7 gènes marqueurs. Les phylogénies précédemment reconstruites suggèrent une progression graduelle de ce duo depuis l'Afrique vers l'Asie puis l'Europe. Nous nous sommes concentrés sur le groupe génétique hpeurope, caractéristique des populations humaines européennes, décrit comme étant un groupe émergent issu d'une hybridation de deux populations ancestrales AE1 et AE2. Nos résultats d'analyses phylogénétiques, basées sur les gènes universels de H. pylori contredisent ce scénario et nous amènent à réévaluer l'idée d'une codispersion stricte. hpEurope ne semble pas être un groupe émergent issus d'un mélange, mais plutôt un groupe génétique qui s'est structuré de manière précoce après la sortie d'Afrique, avec une séparation des souches européennes en deux lignées, l'une caractéristique du nord de l'Europe où émerge un clade regroupant toutes les souches asiatiques actuelles, l'autre caractéristique du sud de l'Europe où émerge des groupes de souches africaines retournées secondairement en Afrique. En utilisant des méthodes de réconciliation phylogénétiques, nous avons détectés des THG entre les souches. Ces évenements attestent de contacts passés entre des lignées non apparentées. Nous avons observé une fréquence élevée des THG au niveau des branches terminales de l'arbre, qui suggère des échanges récents, et des patrons de THG différents vers les deux groupes hpEurope, confortant leur existence. Nous avons observé de fortes fréquences de THG entre l'Europe du sud et les groupes génétiques africains, ce qui témoigne de nombreux contacts. A l'inverse, les groupes hpEurope nord présentent un faible taux de THG reçus, suggérant des contacts plus sporadiques. Par des méthodes de datation moléculaires, nous avons replacé l'histoire évolutive des H. pylori dans un contexte temporel. Nous avons combiné des données temporelles imposées par l'ordre des évènements de THG et une séquence ancienne d'H. pylori prélevée sur Ötzi, une momie européenne datée par radiocarbone à 5300 BP. Les THG ont permis d'établir une chronologie relative des événements et Ötzi de la convertir en date absolue. Nous avons choisi d'étalonner notre datation par une séquence ancienne d'H. pylori plutôt qu'avec des calibrations archéologiques pour éviter les hypothèses fortes de la relation de codistribution de la bactérie et des humains. Notre méthode optimise l'inférence de datation au moyen d'échantillonnages d'un arbre phylogénétique représentatif de la diversité des souches. Nous montrons que l'apport des THG à la datation de l'histoire d'H. pylori permet de réduire les intervalles de crédibilité et place le dernier ancêtre commun d'Ötzi et des souches asiatiques autour de 50kya, ce qui suggère une arrivée de H. pylori en Asie après cette date. Ce protocole peut être généralisé à d'autres symbiotes contemporains offrant ainsi des perspectives d'études similaires, sous réserve qu'ils aient une quantité suffisante de Transferts Horizontaux de Gènes pour être inclus dans nos méthodes.