Oorspronganalyse met DNA genealogie

Wie waren onze voorouders? Waar komen we vandaan? De meeste mensen kunnen hun stamboom terugleiden tot maximaal drie of vier generaties. Dankzij de genetische analyse is het echter mogelijk om terug te kijken naar duizenden jaren geleden.

"Vaderland is geen geografische term, iedereen draagt het nogal in zichzelf." (A.D. Sinjawsky)

De geschiedenis van onze voorouders is waarschijnlijk een van de spannendste van alle tijden. Het is de geschiedenis van de mensheid. Decennialang waren de weinige botten en voorwerpen die onze voorouders op hun pad achterlieten de enige aanwijzingen voor antropologen en archeologen. De verschillende evolutietheorieën konden dus niet echt bewezen worden. Pas in de afgelopen 20 jaar hebben onderzoekers in het DNA van levende mensen bewijs ontdekt voor de migratie van hun voorouders in de oertijd.

DNA is 99,9 procent identiek bij alle mensen. De overige 0,1% zijn de oorzaak van individuele verschillen (bijv. oogkleur, bepaalde ziekterisico's of afwijkingen zonder duidelijke functie). Eenmaal in elke evolutionaire periode kan er een willekeurige, onschadelijke verandering van het DNA (mutatie) optreden in deze functieloze delen van het DNA, die wordt doorgegeven aan alle nakomelingen van de betreffende persoon. Als dezelfde mutatie generaties later in het DNA van twee mensen voorkomt, is het duidelijk dat ze een gemeenschappelijke voorouder hebben. De vergelijking van bepaalde DNA-segmenten (markergenen) in veel verschillende populaties maakt het mogelijk om verwantschapsverbanden te traceren.

Het grootste deel van het genetisch materiaal wordt herhaaldelijk gemengd door de combinatie van het DNA van moeder en vader. Dit is echter niet het geval op twee gebieden van het genetisch materiaal:

In het mitochondriaal DNA (mtDNA): Het mtDNA wordt intact geërfd van de moeder aan het kind. Iedereen - of het nu gaat om mannen of vrouwen - erft zijn mtDNA uitsluitend van zijn moeder.

In het Y-chromosoom: Het Y-chromosoom wordt onveranderd van vader op zoon doorgegeven. Iedere man krijgt zijn Y-chromosoom uitsluitend van zijn vader.

Een vergelijking van mtDNA- en Y-chromosomen bij mensen uit verschillende bevolkingslagen geeft genetici een idee van wanneer en waar deze groepen gedeeld worden in de migraties over de hele wereld. Als men bijvoorbeeld de Y-chromosomen tussen Europeanen en Australische Aboriginals vergelijkt, vindt men karakteristieke verschillen: de mannelijke Aboriginals dragen vaak een Y-chromosoom met een zeer specifiek patroon op een punt in het DNA. Deze marker met de aanduiding M130 is niet te vinden onder de Europeanen, maar heel vaak een marker genaamd M89, die niet bestaat onder de Aboriginals. De marker M168 wordt in beide groepen mensen gevonden. Er was duidelijk een gemeenschappelijke mannelijke voorouder van Europeanen en Aboriginals, van wie de marker M168 afkomstig is. Zijn nakomelingen gingen echter op een gegeven moment hun eigen weg: sommigen vestigden zich in Zuidoost-Azië en Australië, anderen kwamen in de loop van de tijd naar Europa. Nadat het contact tussen de groepen was beëindigd, hebben zich nog meer accidentele mutaties voorgedaan, die van generatie op generatie werden geërfd en nu slechts bij één van de twee populaties kunnen worden opgespoord.

\"Buiten Afrika\"

Volgens de \"Out-of-Africa\"-theorie is de mensheid afkomstig uit Afrika. Van daaruit vertrok de Homo erectus minstens 1,75 miljoen jaar geleden en vestigde hij zich in Azië en Europa. Hieruit ontstonden plaatselijk verschillende menselijke vormen, zoals bijvoorbeeld de Neandertaler. Hooguit 100.000 jaar geleden ging een andere, nieuwe man op weg om de aarde te onderwerpen: Homo sapiens sapiens sapiens, dat ongeveer 200.000 jaar geleden in Afrika werd opgericht. Daar begint de geschiedenis van de moderne mens. De geëmigreerde groep jagers en verzamelaars bestond in totaal niet meer dan een paar honderd mensen, maar 200.000 jaar later kwamen er meer dan 6,5 miljard nakomelingen uit: de huidige wereldbevolking. Archeologische bevindingen, antropologisch schedelonderzoek en de laatste bevindingen van DNA-onderzoek bevestigen de \"Out-of-Africa\"-theorie.

Tussen de oorspronkelijke Homo sapiens sapiens sapiens en de moderne mens van vandaag liggen duizenden jaren van strijd om te overleven, migratie, isolatie en verovering. De meeste details zijn vandaag de dag nog onbekend. Wat zeker is, is dat deze mensen hun eigen continent hebben verlaten om zich in de hele wereld te vestigen. Waarom zijn ze 70.000 tot 50.000 jaar geleden uit Afrika geëmigreerd? Wie waren de eerste moderne mensen in Afrika? Kortom: waar komen we vandaan?

De wandeling

Ongeveer 70.000 tot 50.000 jaar geleden migreerde een kleine groep Afrikanen naar West-Azië. Alle niet-Afrikanen hebben speciale DNA-varianten die ook deze eerste emigranten identificeren. Sommige archeologen geloven dat emigratie samenhangt met een culturele revolutie die betere instrumenten, grotere sociale netwerken, kunstwerken en lichaamssieraden omvatte. Wat de migratie naar Azië betreft, stonden twee mogelijkheden open voor hen. De ene leidde de Nijlvallei op, dan over het Sinaï-schiereiland en naar het noorden naar de Levant; de tweede met boten over de zuidelijke uitlopers van de Rode Zee naar Arabië. Toen de laatste ijstijd 70.000 jaar geleden begon, daalde de zeespiegel. De waterweg zal dan nauwelijks enkele kilometers breed zijn geweest.

Genetisch bewijs suggereert dat de groep uit elkaar is gegaan na aankomst in Azië. De ene bleef in het Midden-Oosten, de andere verhuisde langs de kusten rond het Arabisch schiereiland naar India en nog verder naar het oosten. Het is mogelijk dat elke generatie maar een paar kilometer per keer vooruit is gegaan, zodat er minder wandelingen zijn gemaakt, maar eerder een paar stappen langs het strand. 45.000 jaar geleden bereikten de mensen het zuidoosten van Australië. Ergens in deze tijd is daar een man begraven op een plek die we nu Lake Mungo noemen. Onder het graf vonden onderzoekers voorwerpen in aardlagen die tot 50.000 jaar oud kunnen zijn. Het is het oudste bewijs van mensen ver buiten Afrika. Op de 13.000 kilometer tussen Afrika en Australië zijn er geen zichtbare tekenen van vroege mensen. Het is mogelijk dat ze niet worden gevonden vanwege de stijging van de zeespiegel na het einde van de ijstijd. Maar er bleef een genetisch spoor over: Een inheemse bevolking op de Andamaanse archipel voor de kust van Myanmar, Maleisië en Papoea-Nieuw-Guinea vertoont tekenen van een oude mitochondriale afstamming, achtergelaten door vroege migranten.

Mensen in de rest van Azië en Europa hebben andere maar ook andere maar oeroude mtDNA- en Y-chromosoomlijnen. Zij wijzen op de oorsprong van de tweede, langzamer groeiende tak van Afrikaanse emigratie. In het begin vertraagde het onbegaanbare terrein en het ijsklimaat de voortgang ervan. Europa was ook de thuisbasis van de Neanderthalers, afstammelingen van veel vroegere, premoderne mensen uit Afrika. Ongeveer 40.000 jaar geleden vielen de Homo sapiens sapiens sapiens eindelijk het land van de Neanderthalers binnen. In de Grot van Le Conte in Frankrijk geven Neanderthaler en vroegmoderne menselijke objecten in boven elkaar liggende aardlagen aan dat de twee menselijke soorten elkaar wellicht hebben ontmoet. Hoe ze met elkaar omgingen is nog steeds een groot geheim. Het enige wat we weten is dat de moderne mens, die veel beter gereedschap tot zijn beschikking had, de Neanderthalers steeds meer verplaatste tot ze op een gegeven moment volledig waren uitgestorven. Recent onderzoek toont aan dat de moderne mens en de Neanderthaler gemeenschappelijke nakomelingen hadden. Op alle continenten behalve Afrika hebben de mensen van vandaag een Neanderthaler DNA-aandeel tot 5%. Daarom wordt aangenomen dat de moderne mens tijdens zijn migratie in het Midden-Oosten de Neanderthalers ontmoette en dat de vermenging van de twee groepen daar plaatsvond.

Rond de tijd dat de moderne mens naar Europa kwam, verspreidden leden van dezelfde groep zich van het Midden-Oosten naar Centraal-Azië. Ongeveer 40.000 jaar geleden bereikten ze Zuid-Siberië. Bevolkingsgroepen hebben verschillende paden bewandeld, en zo zijn hun genetische voorouderlijnen ook vertakt. Sommige groepen leefden geïsoleerd, maar niet volledig geïsoleerd.

Het DNA van levende indianen kan een aantal van de controverses helpen ophelderen. De meeste van hen hebben DNA-varianten die hen verbinden met Azië - dezelfde genen worden in grote aantallen gevonden bij mensen die in de Altai-regio van Zuid-Siberië wonen. Mogelijk is hier de wandeling over de Beringsstraße begonnen. Tot nu toe is er geen genetisch bewijs dat Noord- en Zuid-Amerika in één enkele eerdere beweging of in twee of drie golven gekoloniseerd zijn. Ook het tijdschema is vaag: 15.000 of 20.000 jaar geleden. De eerste Amerikanen verhuisden waarschijnlijk langs de kust om van het ene voedselproducerende stuk land naar het volgende te verhuizen, altijd tussen de koude zee en de torenhoge ijsmuur. Met het Amerikaanse dubbele continent had de mens zich het grootste deel van de aarde gevestigd.

Eva, de oermoeder, Adam, de oervader, de oervader...

In het midden van de jaren tachtig bepaalde de geneticus Allan Wilson van de Universiteit van Californië met behulp van mitochondriaal DNA waar de eerste mensen vandaan kwamen. De vergelijking van dit deel van het genoom leidde tot de conclusie dat vrouwen van Afrikaanse afkomst twee keer zoveel DNA-varianten hebben als de vrouwelijke bevolking elders. Omdat de mutaties regelmatig voorkomen, concludeerde hij dat Homo sapiens sapiens sapiens twee keer zo lang in Afrika leefde als in andere delen van de wereld.

Onderzoekers gaan er tegenwoordig van uit dat alle mensen verwant zijn aan één enkele vrouw: de mitochondriale Eva. Ze woonde ongeveer 150.000 jaar geleden in Afrika en was zeker niet de enige vrouw in die tijd. Maar de analyse van onze genen toont aan dat de hele mensheid van deze vrouw komt door een ononderbroken keten van moeders. Analoog aan de mitochondriale Eva is er de \"Y-Chromosome-Adam\", onze voorvader. Hij komt ook uit Afrika. Steeds gedetailleerder DNA-onderzoek heeft dit eerste hoofdstuk van onze geschiedenis herhaaldelijk bevestigd: Alle mensen op aarde, ongeacht hun huidskleur, ontlenen hun oorsprong aan Afrikaanse jagers en verzamelaars.

Kopiefouten maken verschillen

Elk van onze lichaamscellen bevat een kopie van ons DNA. Wanneer een cel zich deelt, moet hij zijn DNA kopiëren, zodat elke dochtercel het volledige DNA opnieuw ontvangt. Dit proces is zeer nauwkeurig. Toch is dit proces niet perfect. Als bijvoorbeeld het mtDNA wordt gekopieerd en verpakt in een eicel, komt de mitochondriale nucleotidevolgorde in de eicel bijna altijd precies overeen met die in de andere cellen van de moeder. Af en toe treedt er echter een fout op. Een DNA-bouwsteen (nucleotide) wordt bijvoorbeeld gesplitst en in plaats van een A kan er een G zijn. Een dergelijke fout bij het kopiëren van het DNA wordt een mutatie genoemd.

Dergelijke mutaties zijn de sleutel tot de reconstructie van onze genetische geschiedenis. Laten we aannemen dat de mitochondriale Eva twee dochters had, van wie er één toevallig een enkele mutatie in haar mitochondriale DNA had. Alle vrouwen die vandaag de dag leven en afstammen van deze dochter zouden deze mutatie hebben, terwijl alle vrouwen die afstammen van de andere dochter deze mutatie niet zouden hebben. De mitochondriale Eva zou dus twee verschillende mitochondriale afstammingslijnen (haplogroepen) hebben geproduceerd. De twee verschillende mitochondriale DNA-sequenties worden haplotypes genoemd.

Haplotypes en haplogroepen zijn als stambomen die de geneticus laten weten wie er familie is van wie. De DNA-ring in de mitochondria is zo klein dat mutaties zelden voorkomen. De DNA-sequenties van onze chromosomen zijn 40.000 keer langer dan die van onze mitochondriën.

Naarmate mensen opgroeien, planten de mutaties die ze van hun ouders erven zich voort in hun sperma of eicellen, samen met nieuwe mutaties die de genetische uniciteit van de volgende generatie vormen. Dus elke generatie vormt het DNA dat het heeft geërfd met nieuwe mutaties. Het resultaat is een complexe genealogie, een lastige, vertakte stamboom van genetische veranderingen.

» Hoe gebruik ik DNA genealogie voor mijn familieonderzoek?

Dit is hoe de DNA-oorspronganalyse werkt

Eén salivamonster is voldoende om uw DNA te verkrijgen. De Steekproefcollectie is eenvoudig en pijnloos en kan thuis worden uitgevoerd. Gebruik de meegeleverde enveloppe om de monsters op te sturen.