Génétique des populations

La génétique des populations est l'étude de la distribution et des changements de la fréquence des versions d'un gène (allèles) dans les populations d'êtres vivants, sous l'influence des « pressions évolutives » (sélection naturelle, dérive génétique, mutations, et migration). Les changements de fréquence des allèles sont un aspect majeur de l'évolution, la fixation de certains allèles conduit à une modification génétique de la population, et l'accumulation de tels changements dans différentes populations peut conduire au processus de spéciation.
Discipline initiée dans les années 1920 à 1940 par Ronald Fisher, J. B. S. Haldane et Sewall Wright, la génétique des populations est une application des principes fondamentaux de la génétique mendélienne à l'échelle des populations. Cette application a permis de faire la synthèse entre la génétique mendélienne et la théorie de l'évolution, donnant ainsi naissance au néo-darwinisme (théorie synthétique de l'évolution).
La génétique des populations a des applications en épidémiologie où elle permet de comprendre la transmission des maladies génétiques, mais aussi en agronomie, où des programmes de sélection modifient le patrimoine génétique de certains organismes pour créer des races ou variétés plus performantes, ou plus résistantes à des maladies. Elle permet également de comprendre les mécanismes de conservation et de disparition des populations et des espèces (Génétique de la conservation). C'est une discipline des sciences de la vie faisant un fort usage d'outils mathématiques.

Introduction simplifiée à la génétique des populations humaines

Les êtres humains, comme tous les êtres vivants possèdent de l'ADN. L'étude de l'ADN d'une population et sa comparaison avec l'ADN d'autres populations sont la base de la génétique des populations.
Nous possédons d'une part 22 paires de chromosomes dits homologues (ou autosomes) et deux chromosomes dits sexuels (ou gonosomes), et d'autre part de l'ADN dit « mitochondrial » (ADN-mt ou mt-DNA en anglais) qui n'est pas à proprement parler un chromosome. Cet ADN-mt se transmet intégralement de la mère aux enfants. En revanche, seuls les hommes possèdent le chromosome sexuel appelé Y (ADN-Y ou Y-DNA en anglais) qui se transmet donc intégralement du père aux fils.
Notre ADN peut parfois muter, c'est-à-dire qu'un des éléments de base (58 millions de paires de bases pour l'ADN-Y et 16000 paires de bases pour l'ADN-mt) qui le constituent se transforme lors de la recopie de cet ADN. Le résultat de cette mutation s'appelle polymorphisme nucléotidique simple (SNP en anglais). Selon certains auteurs, cette mutation arrive très approximativement une fois toutes les 25 à 500 générations pour l'ADN-Y et pour l'ADN-mt (il n'y a pas de consensus à ce sujet).
Comme décrit ci-dessous, les mutations de l'ADN-Y et de l'ADN-mt sont utilisées pour caractériser des groupes de populations. Par ailleurs, ces deux ADN sont réputés peu sujets à la sélection naturelle et donc adaptés au suivi de l'évolution des populations. 

Ancêtres de l'humanité

Au début des années 2000, Spencer Wells a conclu que tous les êtres humains vivants avaient au moins un ancêtre mâle et un ancêtre femelle en commun. Le plus récent (en Afrique il a 60 000 ans) de ces ancêtres mâles est appelé Adam Y-chromosomique (Y-MRCA pour Most Recent Common Ancestor) et le plus récent (en Afrique voici 150 000 ans) ancêtre femelle est appelé Eve mitochondriale (mt-MRCA). Il faut souligner que contrairement à l'Eve et l'Adam de la Bible, l'Adam Y-chromosomique et l'Eve mitochondriale ne sont pas les premiers ancêtres de l'humanité actuelle. De plus, Y-MRCA n'est pas forcément le seul ancêtre de l'humanité puisqu'il peut exister un ancêtre mâle n'ayant eu que des filles. De même, il peut exister un ancêtre femelle commun à l'humanité actuelle n'ayant donné que des fils.
Enfin, Y-MRCA et mt-MRCA, dont l'existence supposée est distante de 90 000 ans ne se sont jamais rencontrés. Malgré cela, le choix équivoque de leur appellation a permis à certains chrétiens et à certains musulmans extrémistes de citer les recherches de Wells et de ses collègues pour étayer leurs thèses créationnistes.
Dans la suite du paragraphe, il n'est fait référence qu'aux lignées paternelles, mais les explications sont les mêmes pour les lignées maternelles.
Le chromosome Y de cet Adam s'est transmis à ses descendants mâles. Certains des chromosomes Y de ses descendants ont subi une mutation. Cette mutation définit une nouvelle branche à laquelle on peut associer un nouvel ancêtre commun. Si le chromosome Y d'un des descendants de cette branche subit une nouvelle mutation, cela crée une nouvelle sous-branche et ainsi de suite. On peut ainsi définir un « arbre de la filiation paternelle » de l'humanité.
  
Définition de la population

La population étudiée par la génétique des populations est un ensemble d'individus qui montrent une unité de reproduction : les individus d'une population peuvent se croiser entre eux, ils se reproduisent moins avec les individus des populations voisines, desquelles ils sont géographiquement isolés. Une population n'est donc pas une espèce, mais est déterminée par des critères d'ordres spatiaux, temporels et par un patrimoine génétique, qui est un génome collectif, somme de génotypes individuels (pools de gènes). L'évolution du patrimoine génétique au cours des générations est étudiée par la génétique des populations.
Cette population idéale reste un modèle d'étude, et correspond très rarement à la réalité. Dans la mesure où des critères spatio-temporels rentrent en ligne de compte, les limites d'une population sont la plupart du temps très incertaines. Ces limites dépendent ainsi de la répartition spatiale et temporelle des individus, de leur mobilité, de leur mode de reproduction, de leur durée de vie, de leur sociabilité, etc.

Source :  http://fr.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9n%C3%A9tique_des_populations