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We analysed DNA methylation data from 30 datasets comprising 3474 individuals, 19 tissues and 8 ethnicities at CpGs covered by the Illumina450K array. We identified 4143 hypervariable CpGs (‘hvCpGs’) with methylation in the top 5% most variable sites across multiple tissues and ethnicities. hvCpG methylation was influenced but not determined by genetic variation, and was not linked to probe reliability, epigenetic drift, age, sex or cell heterogeneity effects. hvCpG methylation tended to covary across tissues derived from different germ-layers and hvCpGs were enriched for proximity to ERV1 and ERVK retrovirus elements. hvCpGs were also enriched for loci previously associated with periconceptional environment, parent-of-origin-specific methylation, and distinctive methylation signatures in monozygotic twins. Together, these properties position hvCpGs as strong candidates for studying how stochastic and/or environmentally influenced DNA methylation states which are established in the early embryo and maintained stably thereafter can influence life-long health and disease.

International audience; Les possibilités offertes par la biologie moléculaire dans le domaine de l'anthropologie sont aujourd'hui largement reconnues. Après un rappel très succinct des marqueurs utilisés pour étudier l'ADN extrait de tissus anciens, cet article cherche à souligner les limites et les difficultés inhérentes à l'analyses de molécules dégradées et se propose de faire le point sur l'intérêt d'une approche moléculaire en anthropologie au travers d'exemples issus de la littérature.

Indonesia hosts a wide range of linguistic, ethnic and genetic diversity, comprising ~600 ethnic groups and 700 living languages. Indonesia has facilitated the last substantial wave of human migration was the Austronesian dispersal ~5,000 years ago, which is thought to have originated in Taiwan. Its influence spread through Philippines and Indonesia, ultimately impacting a wide geographical area, from Remote Oceania in the east and to Madagascar in the west. Despite considerable genetic research on the eastward Austronesian expansion, there is little equivalent research on the western edge, leaving major issues unresolved regarding the settlement of Madagascar. Based on cultural and biological studies, it has been suggested that Indonesian peoples played a major role in the colonization of Madagascar from around the mid-first millennium CE (Current Era). However, poor geographical coverage of Indonesian populations has prevented the Indonesian source populations from being identified. Here, I performed human population genetic studies on 12 new Indonesian populations, which were a priori expected to shed light on the westward migration of Austronesians across the Indian Ocean. This includes the Ma'anyan ethnic group from Southeast Borneo, who are the closest linguistic siblings to modern Malagasy. Using different genetic markers (Y-chromosome SNPs, mitochondrial DNA and genome-wide SNPs), my research has improved the description of Indonesian genetic diversity, and investigated the genetic links between Indonesia and Madagascar. Results Uniparental markers (Y-chromosome and mtDNA) analyses suggest that Malagasy derive from multiple regional sources in Indonesia, with a focus on southeastern Borneo, southern Sulawesi and the Lesser Sunda islands. Interestingly, the Ma'anyan share limited paternal and maternal lineages with the Malagasy, despite their linguistic connection. Furthermore, combining SNP frequency and haplotype-based analyses from autosomal genome-wide data, it was confirmed that the genetic diversity of the Ma'anyan does not match the Asian ancestry of the Malagasy. However, by focusing on Southeast Borneo populations, strong support was found for an origin of the Asian ancestry of Malagasy among the people of Banjar, an admixed population of Ma'anyan and Malay, likely resulting from trading activities by the Malay Empire in Southeast Borneo, and later continuing across the Indian Ocean arena. These results increase our understanding of genetic diversity across Indonesia by 1) identifying the unique and undiscovered Austronesian genetic component carried by the Ma'anyan, which occurs at low levels across Island Southeast Asia and suggests a more complex model for the Austronesian expansion in this region, and 2) describing the role played by sea-nomads in structuring genetic diversity and exchanges in central Indonesia, thus revealing the complex genetic history of populations living this rare nomadic lifestyle.; L'Indonésie a été l'objet de la dispersion Austronésienne qui a débuté il y a environ 5000 ans depuis Taiwan, se propager à travers les Philippines et l'Indonésie, puis toucher l'Océanie à l'est, et à Madagascar à l'ouest. Malgré de nombreuses recherches en génétique sur la dispersion Austronésienne vers l'est, il y a très peu de données sur la dispersion vers l'ouest, laissant sans réponse de nombreuses questions, liées notamment au peuplement de Madagascar. Reposant sur l'analyse des données culturelles et biologiques, les populations d'Indonésie semblent avoir joué un rôle majeur dans la colonisation de Madagascar, le premier millénaire de notre ère. Cependant, le peu de populations Indonésiennes étudiées à ce jour n'a pas permis jusqu'à présent d'identifier la population indonésienne source. Dans ce présent travail, j'ai réalisé des études en génétique des populations de 12 populations Indonésiennes, qui à priori devraient éclairer l'histoire des migrations austronésiennes dans l'Océan Indien. Parmi elles sont inclus le Ma'anyan du sud-est de Bornéo qui sont les plus proches linguistiquement des Malgaches. En utilisant différents marqueurs génétiques, ma recherche a amélioré nos connaissances de la diversité génétique Indonésienne, et du lien génétique entre l'Indonésie et Madagascar. Résultats L'analyse des marqueurs uniparentaux (chr-Y et ADNmt) suggère que les Malgaches proviennent de plusieurs régions d'Indonésie, avec un lien privilégié avec le sud-est de Bornéo, le sud de Sulawesi et les îles de la Sonde. Etonnamment, les Ma'anyan partagent un nombre limité de lignées paternelles et maternelles avec les Malgaches, malgré leur proximité linguistique. Par ailleurs, en combinant l'analyse de fréquences des SNPs et l'analyse haplotypique à partir des données autosomales, il a été confirmé que la diversité génétique des Ma'anyan ne correspond pas à l'ancestralité asiatique des Malgaches. Cependant, en centrant l'analyse sur les populations du sud-est de Bornéo, l'origine de l'ancestralité asiatique des Malgaches est ancrée dans la population Banjar, un mélange de population Ma'anyan et Malaise, résultat des activités commerciales de l'empire Malais dans le sud-est de Bornéo, qui se sont poursuivies à travers l'océan Indien. Par ailleurs nos résultats ont aussi permis d'accroitre notre compréhension de la diversité génétique de l'Indonésie en identifiant (1) une nouvelle composante génétique austronésienne présente chez les Ma'anyan, et retrouvée à faible fréquence à travers l'Asie du Sud-Est, suggérant une plus grande complexité du modèle d'expansion austronésien dans la région et (2) le rôle joué par les nomades de la mer dans la structuration de la diversité génétique et les échanges entre populations dans l'Indonésie, soulignant l'histoire génétique complexe de populations suivant un mode de vie nomade.