Nieuwsbrief

Blijf wekelijks op de hoogte van het beste uit De Kennis van Nu en het laatste nieuws!

MELD JE AAN
DNA data verzamelen

Onze evolutionaire roots liggen in Afrika. Zoveel is zeker. Maar hoe de mensheid zich daarna over de aarde heeft verspreid, blijft onderwerp van debat. Drie nieuwe studies in Nature werpen licht op deze kluwen van migratiestromen. Makkelijker wordt het verhaal over onze oorsprong er niet van. ‘Het is hels complex,’ stelt Peter de Knijff.

De ontwikkelingen in het DNA-onderzoek gaan hard. Het bepalen van de genetische code wordt met de dag goedkoper. Dat maakt nieuwe vormen van onderzoek mogelijk. Grootschalig bevolkingsonderzoek als het Groningse LifeLines geeft inzicht in de genetische oorzaken van tal van ziekten. Maar ook wetenschappers die geïnteresseerd zijn in de menselijke afstamming profiteren van de DNA-revolutie.

Vandaag verschijnen drie studies in Nature die de genetische diversiteit van de mensheid in kaart brengen. Twee daarvan kijken naar zeer uiteenlopende bevolkingsgroepen van over de hele wereld. Dit gaat over Het Simons Genome Diversity Project dat het genoom van 300 mensen uit 142 groepen bepaalde en data van het Estonian Biocentre Human Genome Diversity Panel, 483 mensen uit 148 groepen. Een derde studie onderzoekt het DNA van 25 Papoea's en 83 Aboriginals.

Papoeaas en Aboriginals uniek

Peter de Knijff, hoogleraar populatie- en evolutiegenetica aan het LUMC, is een van de vele auteurs van het Simons artikel. ‘Dit is nog maar het begin van wat er met deze data kan,’ zegt hij over de publicaties. Voor hem is vooral de publicatie van de datasets nieuw. In de datasets zitten niet eerder onderzochte bevolkingsgroepen en de kwaliteit van de data is bijzonder hoog. ‘We hebben nu van bijna 900 mensen over de hele wereld betrouwbare genoomdata. Als we de datasets samenvoegen, dan zal dat tot heel veel vervolgonderzoek leiden.’

Belangrijkste conclusie uit de studies vindt De Knijff dat er nu eindelijk bewijs is voor een hypothese die al even bestaat. Tijdens een vroege migratiegolf zijn de voorouders van Aboriginals en Papoea's in Australië en Papoea-Nieuw-Guinea terechtgekomen, gebieden die destijds via land verbonden waren. Zij zijn hierna lange tijd genetisch geïsoleerd gebleven. Dat geeft deze groepen een unieke genetische positie. Pas vanaf de achttiende eeuw wordt het genetische isolement opgegeven met de komst van Europeanen. Inmiddels hebben alle Aboriginals ook Europees DNA.

Migratiegeschiedenis van de mensheid

Wirwar van migratieroutes

Verder maken de studies het verhaal over de migratie uit Afrika niet bepaald eenvoudiger (zie bovenstaande figuur). ‘De wieg van de mensheid stond in Oost-Afrika,’ vertelt De Knijff. ‘Daarna is er een enorme wirwar van migratieroutes geweest.’ In verschillende migratiegolven vertrokken groepen uit Afrika. Hierna wisten ze zich al dan niet succesvol elders te vestigen. Onderweg kwamen ze andere groepen tegen en wisselden genen uit. Dat is gebeurd met andere moderne mensen, maar ook met de Neanderthaler, de Denisova-mens en een nog te ontdekken onbekende mensachtige (wiens bestaan we alleen kunnen afleiden doordat sommige mensen vreemde stukken DNA met zich meedragen). Zo komt het dat Europeanen een paar procent Neanderthalergenen hebben en Papoea's en Aboriginals Denisova-genen met zich meedragen.

‘Het is hels complex,’ vat De Knijff het samen, ‘vooral bij ons.’ West-Europeanen zijn een mix van drie groepen die wordt aangeduid als Basal Eurasian (die het met de Neanderthalers hebben gedaan), Western Hunter-Gatherers en Ancient Neolitic Farmers. Die laatste twee groepen zijn weer nauw verwant aan de Oost-Aziaten. In Amerika is het een stukje minder ingewikkeld. Relatief kort geleden staken Oost-Aziaten de Beringstraat over om vervolgens Noord- en Zuid-Amerika te bevolken. Genetisch gezien zijn de oorspronkelijke bewoners van Amerika dan ook Oost-Aziaten.

Caption: Professor Eske Willerslev talking to Aboriginal elders in the Kalgoorlie area in southwestern Australia in 2012.

Oud DNA

Het onderzoek van De Knijff en zijn collega's laat ook zien dat de niet-Afrikanen 5 procent meer mutaties met zich meedragen dan de Afrikanen. Dat komt waarschijnlijk doordat een kleine groep mensen in een leeg continent aankwam. De populatie kon lange tijd continu groeien en dat leidt tot een grote variatie. Zo komen Europeanen waarschijnlijk aan hun blanke huid, blauwe ogen en de grote verscheidenheid aan haarkleuren.

De data die vandaag gepubliceerd worden, gaan tot veel meer publicaties leiden. Toch zal het niet mogelijk zijn om alleen met genetische informatie van nu levende mensen onze migratiegeschiedenis te reconstrueren. ‘Ieder werelddeel heeft z’n eigen complexe geschiedenis,’ zegt De Knijff. ‘Die is voor een groot deel weggevaagd en vervangen. Je hebt er oud DNA voor nodig. Maar dit is een mooie referentieset met betrouwbaar modern materiaal.’

Eske Willerslev over de genetische diversiteit van Aboriginals

Anna-Sapfo Malaspinas et al. A Genomic History of Aboriginal Australia. Nature, 21 september 2016
Swapan Mallick et al. The Simons Genome Diversity Project: 300 genomes from 142 diverse populations. Nature, 21 september 2016
Luca Pagani et al. Genomic analysis inform on migration events during the peopling of Eurasia. Nature, 21 september 2016