Certaines personnes ont les cheveux roux, et d’autres ont des cheveux de différentes nuances de blond ou de brun. Le mythe est que les cheveux roux sont déterminés par un seul gène, l’allèle pour le roux étant récessif par rapport aux allèles pour les autres couleurs.
La couleur des cheveux comme caractère
La couleur des cheveux est déterminée par la quantité d’eumélanine (qui est brun foncé) et de phéomélanine (qui est rougeâtre). La quantité d’eumélanine varie continuellement de très peu, produisant des cheveux blond clair, à de grandes quantités, produisant des cheveux noirs. Les personnes ayant de grandes quantités de phéomélanine ont des cheveux roux, qui peuvent aller du roux pâle (« blond fraise ») au roux vif en passant par le brun rougeâtre.
La plupart des études divisent la couleur des cheveux en un petit nombre de catégories, comme le blond, le roux et le brun. Reed (1952) a critiqué la subjectivité de cette approche et a utilisé un spectrophotomètre de réflectance pour mesurer la quantité de lumière réfléchie par les cheveux à différentes longueurs d’onde. Il a constaté qu’il n’y avait pas de séparation claire des cheveux en deux catégories ; au contraire, certains individus avaient des cheveux intermédiaires qui ne pouvaient pas être facilement classés comme roux ou non roux. Reed (1952) a également examiné des cheveux au microscope et a constaté que les granules de phéomélanine rougeâtres que l’on trouve couramment dans les cheveux roux étaient également présents chez certains individus aux cheveux bruns. Cela suggère que lorsque le pigment rouge de phéomélanine est présent, le fait qu’une personne ait des cheveux roux est déterminé par la quantité de pigment brun d’eumélanine que la personne possède également.
Etudes familiales
La variété des couleurs de cheveux rend difficile de résumer en détail les résultats des études familiales. Davenport et Davenport (1909) ont trouvé de nombreux exemples de deux parents bruns ayant une descendance rousse, ce qui suggérerait qu’elle est déterminée par un allèle récessif, mais Neel (1943) a trouvé que 13 des 114 descendants de deux parents roux avaient des cheveux non roux. Reed (1952) a passé en revue les différentes hypothèses qui avaient été proposées, notamment que le roux était récessif ; que le roux était dominant ; que le roux était dominant, mais pouvait être masqué par le brun ; ou que le roux était habituellement récessif mais pouvait parfois être dominant.
Génétique moléculaire
Valverde et al. (1995) ont étudié la variation de la séquence d’ADN dans le gène du récepteur de la mélanocortine 1 (MC1R). Ils ont trouvé plusieurs variantes d’acides aminés présentes chez les personnes rousses mais rares chez les personnes non rousses. Box et al. (1997) ont identifié les trois polymorphismes d’acides aminés les plus courants qui sont associés aux cheveux roux : R151C, R160W et D294H. Ce raccourci signifie que les acides aminés communs aux positions 151, 160 et 294 de la protéine sont l’arginine (R), l’arginine et l’acide aspartique (D), tandis que les acides aminés cystéine (C), tryptophane (W) et histidine (H) sont présents chez les roux. La plupart des allèles n’ont qu’un seul de ces trois acides aminés associés au roux ; par exemple, certains allèles ont la cystéine en position 151 mais l’arginine et l’acide aspartique en positions 160 et 294.
Il existe un grand nombre de polymorphismes d’acides aminés rares dans le gène MC1R, dont certains peuvent également être associés aux cheveux roux (Beaumont et al. 2007). Sulem et al. (2007) ont étudié la variation génétique dans l’ensemble du génome d’un grand échantillon d’Islandais et ont constaté que le gène MC1R est le seul à présenter une forte association avec les cheveux roux. Cependant, il ne suffit pas de connaître le génotype d’un individu au locus MC1R pour prédire s’il est roux. Beaumont et al. (2007) ont constaté que seuls 74 % des individus homozygotes pour le tryptophane en position 160 étaient roux, alors que 4 % des individus hétérozygotes pour cet acide aminé l’étaient. Box et al. (1997) ont trouvé cinq paires de jumeaux dizygotes qui avaient des génotypes identiques pour le gène MC1R, mais l’un des jumeaux était roux et l’autre non. Sulem et al. (2007) ont utilisé la variation au niveau du gène MC1R pour essayer de prédire la couleur des cheveux, et environ un tiers des individus à qui l’on prédisait des cheveux roux avaient en fait des cheveux blonds ou bruns.
Évolution
Les allèles associés aux cheveux roux sont assez courants dans les populations d’Europe du Nord ; en Grande-Bretagne et en Irlande, l’allèle R151C a une fréquence d’environ 10 %, tandis que R160W et D294H sont à 9 et 2 % (Gerstenblith et al. 2007). Les cheveux roux sont rares dans d’autres populations, ce qui a conduit à la spéculation que les allèles pour les cheveux roux ont été favorisés par la sélection par des quantités différentes de rayonnement ultraviolet, puisque les cheveux roux sont associés à une peau pâle (Jablonski et Chaplin 2010) et sont plus fréquents dans les régions aux hivers sombres. Harding et al. (2000) ont appliqué plusieurs tests statistiques aux données de séquences d’ADN et n’ont trouvé aucune preuve que la grande quantité de variation d’acides aminés au niveau de MC1R résulte d’une sélection positive ; en particulier, le grand nombre de sites d’acides aminés qui varient au sein des populations humaines est comparable au grand nombre de différences d’acides aminés entre MC1R humain et chimpanzé. Harding et al. (2000) n’ont pas trouvé de variation d’acides aminés au sein des populations africaines, ce qui leur a permis de conclure à une forte sélection négative (les nouvelles mutations d’acides aminés sont rejetées). Ils ont conclu que la variation en dehors de l’Afrique reflète un relâchement de la sélection négative permettant aux nouveaux allèles de dériver en fréquence, plutôt que de favoriser les nouveaux allèles. En revanche, Savage et al. (2008) ont conclu que MC1R était affecté par une sélection positive, en se basant sur la plus grande variation géographique de la fréquence des allèles par rapport à la plupart des gènes humains, sur des niveaux de polymorphisme plus importants et sur un nombre inhabituellement élevé de polymorphismes de basse fréquence.
Conclusion
La couleur des cheveux rouges n’est pas un exemple de trait génétique simple. Si la quantité de pigment rouge peut être principalement déterminée par un gène (MC1R), il existe un grand nombre d’allèles MC1R différents, et d’autres gènes affectant la quantité de pigment brun qui joue un rôle majeur dans la détermination de la couleur des cheveux. Cette génétique compliquée signifie qu’il est possible pour deux parents roux d’avoir des enfants non roux.
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