Les haplotypes du génome humain tirent leur origine des mécanismes moléculaires de la reproduction sexuée et de l’histoire de notre espèce.

À l’exception des cellules sexuelles matures, toutes les cellules humaines contiennent des paires de chromosomes. L’un des chromosomes est hérité du père, l’autre de la mère. Mais ce ne sont pas des copies exactes des chromosomes qui passent d’une génération à l’autre. En effet, lors de la formation des ovules et des spermatozoïdes, les paires de chromosomes subissent un processus de recombinaison. Les deux chromosomes formant une paire s’unissent et échangent des séquences. Le résultat est un chromosome hybride contenant des segments des deux chromosomes de la paire, et c’est ce chromosome hybride qui sera transmis à la génération suivante.

Figure 1 : ce schéma illustre deux chromosomes ancestraux qui échangent des séquences par recombinaison sur plusieurs générations pour donner différents chromosomes. Si une variante génétique, indiquée par un X sur le chromosome ancestral, augmente le risque de contracter une maladie, les deux individus de la génération actuelle qui ont hérité de cette partie du chromosome ancestral seront davantage à risque. Dans la partie adjacente à la variante X, on trouve de nombreux SNP qui peuvent permettre de détecter la présence de cette variante.

Au fil de nombreuses générations, les segments des chromosomes ancestraux se déplacent dans la population au gré des recombinaisons. Certains segments des chromosomes ancestraux se présentent comme des régions du génome partagées par de nombreux individus (Figure 1). Ces segments sont des régions chromosomiques qui n’ont pas été brisées par recombinaison ; ils sont séparés par des segments où une recombinaison a eu lieu. Ces derniers sont les haplotypes qui permettent aux généticiens de chercher les gènes associés à la maladie et à d’autres caractères importants sur le plan médical.

L’analyse des fossiles et les études de génétique suggèrent que tous les humains descendent d’ancêtres anatomiquement modernes ayant vécu en Afrique il y a environ 150 000 ans. Comme nous sommes une espèce relativement jeune, la plupart des variantes dans les populations actuelles proviennent des variantes ayant existé dans cette population ancestrale. De plus, les humains qui ont migré hors de l’Afrique ont emporté une partie seulement des variantes génétiques présentes dans la population ancestrale. Par conséquent, les haplotypes que l’on observe hors de l’Afrique tendent à être des sous-groupes d’haplotypes que l’on retrouve en Afrique. En outre, les haplotypes des populations non-africaines tendent à être plus longs que ceux des populations africaines, parce que les populations d’Afrique ont été les plus nombreuses pendant la majorité de l’histoire de l’humanité, multipliant d’autant leurs probabilités de scinder les haplotypes par recombinaison.

À mesure que les humains se sont répandus de par le monde, la fréquence des haplotypes a varié d’une région à l’autre par le jeu du hasard, de la sélection naturelle et d’autres mécanismes de nature génétique. Ainsi aujourd’hui, la fréquence d’un haplotype peut varier d’une population à l’autre, en particulier entre des populations très éloignées l’une de l’autre et ayant peu de chances d’échanger de l’ADN par l’accouplement. Enfin, de nouvelles variations dans la séquence d’ADN (les mutations) ont contribué à la création d’haplotypes. La plupart de ces nouveaux haplotypes n’ont pas eu le temps de se propager au-delà de la population et de la région géographique où elles ont apparu.