Lespakket: Wat leert DNA over ons verleden? 1

Inhoudstafel  1. Inleiding  2. Achtergrondinformatie  2.1. Wat is DNA?  2.2. Hoeveel soorten DNA bestaan er?  2.3. Wat veroorzaakt de genetische evolutie?  3. Erfelijkheid en uiterlijke kenmerken  4. Wie zijn onze voorouders?

1  1  1  2  3 

Lespakket: Wat leert DNA over ons verleden? 

1 

1. Inleiding  Met de huidige analyse apparatuur zijn we in staat om delen van het menselijk erfelijk  materiaal te lezen. Dit betekent dat we de genetische evolutie van de mens kunnen  reconstrueren door het DNA van levende wezens en van historische skeletten te  analyseren.  Speciaal voor dit lespakket hebben we uit een 17e eeuws skelet DNA  geëxtraheerd en met gesofisticeerde analysetechnieken bestudeerd.  De analyseresultaten leren ons iets over de fysieke kenmerken van deze persoon,  maar ook waar de voorouders van deze persoon vandaan kwamen. Vooraleer we  deze resultaten bespreken, zullen we eerst dieper ingaan op enkele elementaire  aspecten van DNA. 

2. Achtergrondinformatie  2.1. Wat is DNA?  DNA is één langgerekt, spiraalvormig molecuul. Een DNA­molecuul bestaat uit twee  ketens die als een spiltrap om elkaar heen zijn gewikkeld. Elke draad bestaat uit een  ruggengraat  waarop  de  moleculen  Adenine  (A),  Thymine  (T),  Cytosine  (C)  of  Guanine  (G)  in  een  specifieke  volgorde  zijn  gebonden  (bv.,  ATTCCGGA).  Deze  moleculen vormen de letters waarmee de genetische code wordt geschreven.  De  letters  van  de  twee  om  elkaar  heen  gewikkelde  ketens  vormen  steeds  basenparen. De codeletter A in de ene streng past enkel tegenover de codeletter T in  de  tegenoverliggende  streng  en  de  G  past  enkel  tegenover  de  C.  Bijvoorbeeld,  de  letter G zal zich nooit met een T of een A associëren. DNA is dus een soort code van  heel veel basenparen achter elkaar en de volgorde van de basenparen is uniek voor  ieder  van  ons  (tenzij eeneiige  tweelingen).  Een  gen  bestaat  uit  een  serie letters  en  bevindt  zich  steeds  op  een  welbepaalde  positie  in  het  DNA­materiaal.  In Figuur 1 wordt een fragment van een DNA­molcule schematisch weergegeven. 

Fig. 1: Schematische voorstelling van de DNA­molcule 

In 1962 wonnen James Dewey Watson en Francis Harry Compton Crick de Nobelprijs voor het  ontrafelen van de DNA­structuur. Zoek op het internet de deze molecuulstructuur op.

Lespakket: Wat leert DNA over ons verleden? 

2 

2.2. Hoeveel soorten DNA bestaan er?  Al  het  menselijk  genetisch  materiaal,  ook  wel  het  menselijk  genoom  genaamd,  bestaat voor meer dan 99,9995% uit erfelijk materiaal dat zich in de celkern bevindt.  De  andere  0.0005%  van  het  genetisch  materiaal  zit  in  de  mitochondriën  van  de  cellen.  Beide  soorten  genetisch  materiaal  bestaan  uit  DNA­moleculen.  De  afkorting  staat voor de Engelse naam Desoxyribo Nucleic Acid.  Het  nucleair  DNA  kunnen  we  dan  weer  in  coderend  DNA  (de  genen)  en  niet  coderend  DNA  opdelen.  De  grote  hoeveelheden  niet­coderende  sequenties  (97%  van  ons  DNA)  liggen  tussen  de  coderende  gebieden  binnen  één  gen  (de  zogenaamde  introns)  ofwel  tussen  de  genen  zelf.  Hun  functie  is  nog  steeds  niet  opgehelderd.  Figuur  2  toont  een  classificatie  van  de  verschillende  soorten  DNA  in  het  menselijk  lichaam. 

Fig. 2: Classificatie van de verschillende soorten genetisch materiaal. 

a) Nucleair DNA  In de celkern bevinden zich 23 paar chromosomen: 22 paar autosomen en één paar  geslachtschromosomen.  De  autosomen  worden  traditioneel  genummerd  naar  grootte, waarbij 1 het grootste chromosoom is, en 22 het kleinste. Er zijn daarnaast  twee  geslachtschromosomen,  X  en  Y.  In  de  lichaamscellen  van  een  man  bevinden  zich altijd een X­ en een Y­chromosoom en in de lichaamscellen van een vrouw altijd  twee  X­chromosomen.  Het  Y­chromosoom  wordt  enkel  van  vader  op  zoon  doorgegeven.  De  chromosomen  bestaan  uit  100,000  genen  en  uit  3,1  miljard  basenparen.  b) Mitochondriaal DNA  Mitochondriaal DNA (mtDNA) is een cirkelvormige DNA­molecule van slechts 16 559  basenparen  groot,  dat  zich  niet  in  de  celkern  maar  in  de  mitochondriën  bevindt.  Mitochondriën  zijn  kleine  structuren  in  de  cel.  Ze  zijn  verantwoordelijk  voor  de  productie  van  energie.  Omdat  in  één  enkele  cel  10­tallen  tot  100­en  mitochondriën  aanwezig zijn tegenover slechts één celkern met nucleair DNA, kunnen we vaak nog  voldoende intact mtDNA uit historische skeletten extraheren terwijl het nucleair DNA  vaak zwaar beschadigd is. Elk kind erft zijn mt­DNA uitsluitend via de moeder.  In het  mitochondriaal DNA zijn er twee niet­coderende hypervariabele regio’s. Deze  regio’s noemt men respectievelijk HVR1 (positie 16020­16390) en HVR2 (positie 58­  362)  en  zijn  elk  ongeveer  350  nucleotiden  lang.  Deze  regio’s  zijn  zodanig  variabel  dat twee individuen (behalve voor eeneiige tweelingen) een verschillend DNA­profiel

Lespakket: Wat leert DNA over ons verleden? 

3 

hebben.  Dit  profiel  noemt  men  een  “DNA­vingerafdruk”.  De  mitochondriale  DNA­  profielen  worden  vergeleken  met  een  internationaal  gebruikte  referentiesequentie  (Anderson of Cambridge Reference Sequence).  2.3. Wat veroorzaakt de genetische evolutie?  Als we het Y­chromosoom van twee willekeurige mannen met elkaar vergelijken, kan  je  twee  soorten  genetische  verschillen  waarnemen.  De  zogenaamde  Single  Nucleotide  Polymorphisms  (SNPs)  ontstaan  spontaan  gemiddeld  1  keer  per  100  miljoen  generaties.  Veranderingen  in  lengte  van  Short  Tandem  Repeats  (STRs)  ontstaan  frequenter  (1  keer  per  500  generaties).  Al  deze  veranderingen  zijn  een  gevolg van mutaties. We onderscheiden drie soorten mutaties:  Ø  Puntmutaties: Bij een puntmutatie verandert één base in het DNA indien het  zich  in  een  populatie  bevindt.  Het  zijn  dit  soort  veranderingen  die  ervoor  zorgen  dat  binnen  een  populatie  er  verschillende  basen  op  dezelfde  positie  kunnen voorkomen. Dit zijn de zogenaamde Single Nucleotide Polymorphisms  (SNPs);  Ø  Deletie: Door mutaties kan het zijn dat een groot deel van het DNA verdwijnt.  Meestal  is  dit  een  gevolg  van  een  breuk  in  het  DNA.  Als  het  DNA  dan  niet  correct wordt hersteld, verdwijnen er een aantal basen uit het DNA. In figuur 3  is een deletie van vier basenparen getekend. In het DNA kunnen veel grotere  deleties voorkomen, van wel honderd of zelfs duizend basenparen.  Ø  Duplicatie:  Hierbij  wordt  een  stukje  DNA  toegevoegd.  Meestal  gebeurt  dit  doordat er bij de replicatie (vermeerdering) van het DNA een stukje twee keer  wordt  overgeschreven  in  plaats  van  één  keer.  Er  kan  een  duplicatie  van  slechts  enkele  baseparen  plaatsvinden,  maar  ook  van  duizend  of  meer  baseparen. Bijvoorbeeld bij het ene individu wordt het kwartet AATC vier keer  herhaald,  bij  de  ander  zeven.  Deze  fragmenten  worden  Short  Tandem  Repeats  genoemd  (STR's,  ook  wel  bekend  als  microsatellieten).  Het  aantal  herhalingen  kan  per  individu  verschillen.  Bijvoorbeeld,  de  vaderschapstest  bestaat  uit  het  analyseren  van  16  merkers  op  het  Y­chromosoom.  Deze  genetische vingerafdruk moet voor vader en zoon identiek zijn.

Lespakket: Wat leert DNA over ons verleden? 

4 

Figuur  3:  Drie verschillende  soorten  mutaties  aan  het DNA.  Eerst  een  puntmutatie  waarbij  één  base  verandert in een andere (van A naar G) en de complementaire streng verandert mee. De tweede soort  mutatie is een deletie van vier baseparen. De vier basen komen na de deletie niet meer voor. Geheel  rechts  staat  de  duplicatie.  Drie  baseparen  worden  verdubbeld,  zodat  na  duplicatie  deze  drie  baseparen twee keer voorkomen in plaats van één keer. 

a) Mutaties en polymorfisme  Indien een mutatie geen gevolgen heeft voor het organisme, dan zal deze genetische  verandering  aan  het  nageslacht  worden  doorgegeven.  Omdat  organismes  met  en  zonder  deze  mutatie  naast  elkaar  blijven  voortbestaan,  ontstaat  er  een  variatie  in  DNA. Dit noemen we polymorfisme. Varianten van slechts één nucleotide noemt men  in het Engels Single Nucleotide Polymorphism (SNP).  Mutaties  in  niet  coderende  stukken  van  het  DNA  hebben  geen  gevolgen  voor  het  individu.  Daarom  kunnen  we  in dit  DNA  een accumulatie  aan  mutaties  terugvinden.  Dankzij  deze  accumulatie  aan  mutaties  kunnen  we  nagaan  waar  onze  verre  voorouders  via  de  vaderlijke  en  moederlijke  lijn  vandaan  kwamen.  Bijvoorbeeld,  zo  weten  we  dat  de  vader  steeds  zijn  Y­chromosoom  aan  zijn  zoon  doorgeeft  en  dat  beide  een  identiek  Y­chromosoom  bezitten.  Op  bepaalde  momenten  in  bepaalde  regio hebben zich ooit mutaties op het Y­chromosoom voorgedaan. Dit betekent dat  alle  mannen  die  deze  genetische  verandering  bezitten  dezelfde  oervader  hebben  gehad.  Mensen  met  dezelfde  mutatie  behoren  tot  dezelfde  familie  of  stam.  Een  dergelijke  familie  noemen  we  een  haplogroep.  Indien  jij  een  mutatie  hebt  waarvan  we  weten  waar  en  wanneer  ze  plaatsvond,  dan  kunnen  we  de  herkomst  van  je  voorouders  lokaliseren.  Zo  kan  min  of  meer  worden  vastgesteld  welk  traject  over  de  wereld  voorouders binnen een stam de afgelopen duizenden jaren hebben afgelegd.  b) Mutaties en natuurlijke selectie  Mutaties  in  het  coderend  DNA  kunnen  gunstig  of  ongunstig  zijn.  Gunstige  mutaties  kunnen  een  organisme  sterker  maken.  Een  gunstig  gemuteerd  organisme  is  beter  aangepast  aan  zijn leefmilieu.  Als  de  mutaties  gunstig  zijn,  zullen  de  mutanten  zich  makkelijker  voortplanten  dan  de  oorspronkelijke  soort.  Uiteindelijk  zal  de  oorspronkelijke soort uitsterven en is de soort geëvolueerd. De meeste mutaties zijn  echter  ongunstig  en  kunnen  een  vernietigend  effect  op  het  organisme  hebben.  Bij  epidemies zoals de pest, waar grote aantallen van een soort sterven, kan een kleine  groep de ziekte overleven omdat ze meer resistent zijn tegen de ziekte.  Charles  Darwin  beschrijft  het  evolutiemechanisme  van  populaties  aan  de  hand  van  erfelijke  veranderingen. Zoek op het internet de principes waar dit mechanisme op is gebaseerd. 

Wanneer  een  epidemie  een  bevolking  regelmatig  treft,  verandert  in  de  loop  van  de  tijd  de  genetische  samenstelling  van  die  bevolking.  In  het  zich  herhalende  gevecht  tegen  de  ziekte  overleven  de  mensen  die  genetisch  beter  bestand  zijn  tegen  de  ziekte.  De  gevoelige  individuen  worden  eerder  ziek  en  sterven,  waardoor  er  uiteindelijk een bevolking met een hogere resistentie ontstaat.  Indiaanse volkeren zijn nooit in aanraking geweest met bepaalde Europese ziektes. Ze hebben  dan ook nooit resistentie tegen deze ziektes opgebouwd. Noem twee voor ons (onschuldige)

Lespakket: Wat leert DNA over ons verleden? 

5 

ziektes  die  Europeanen  op  het  Amerikaanse  continent  hebben  geïntroduceerd  en  waar  toen  massaal veel indianen aan zijn gestorven. 

3. Analyse van nucleair DNA  Van  het  skelet  werd  op  meerdere  plaatsen  kleine  hoeveelheden  botmateriaal  verwijderd.  De  plaats  van  de  monsters  zijn  in  onderstaande  tekeningen  en  foto’s  geïllustreerd.  Uit  het  verwijderde  botmateriaal  werd  het  DNA  met  een  silicagebaseerde  extractiemethode  geïsoleerd.  Hiervoor  werd  telkens  1  gram  botmateriaal gebruikt.

Lespakket: Wat leert DNA over ons verleden? 

6 

a) Erfelijkheid en uiterlijke kenmerken  Sommige uiterlijke kenmerken zoals de kleur van onze ogen zijn erfelijk. Dit betekent  dat  we  voor  levende  mensen  een  verband  kunnen  zoeken  tussen  deze  kenmerken  en  ons  DNA.  Eens  dit  verband  gekend  is,  kunnen  we  op  basis  van  DNA­analyses  deze kenmerken van bijvoorbeeld een historisch skelet achterhalen.  Tabel  I  geeft  een  indeling  van  de  huid­,  haar­  en  oogkleur  en  een  beperkt  aantal  groepen.  TABEL I: Classificatie van enkele uiterlijke kenmerken van Europeanen.  Haarkleur  Huidskleur  1  Blond  Bleke huid  2  Lichtbruin  Lichte huid  3  Ros  Licht getinte huid  4  Donkerbruin  5  Zwart 

Oogkleur  Blauw of grijs  Groen of hazelnoot  Bruin 

De  oogkleur  is  een  erfelijke  eigenschap  die  door  meerdere  genen  wordt  bepaald.  Recent  werd  aangetoond  dat  het  voorkomen  van  bepaalde  DNA  sequenties  in  het  OCA2­gen (oculocutaneous albinism type 2) hierin een belangrijke rol speelt. Er werd  namelijk  aangetoond  dat  er  drie  puntmutaties  (SNP)  aanwezig  zijn  in  dit  gen  die  in  belangrijke  mate  bijdragen  tot  het  bepalen  van  de  oog­,  haar­  en  huidskleur.  Elke  mens  bezit  twee  kopieën  van  elk  gen  en  dus  ook  van  deze  puntmutaties.  Hierdoor  bestaan  er  dus  meerdere  combinaties  aan  puntmutaties  in  het  DNA  van  elke  persoon.  Elke  combinatie  kan  met  een  bepaalde  waarschijnlijkheid  aan  een  oog­,  haar­  en  huidskleur  worden  verbonden.  Deze  waarschijnlijkheden  zijn  in  Tabel  II  samengevat.  TABEL II:  Relatie tussen  de  drie  puntmutaties  op  de  twee  chromosomen  en  de  uiterlijke  kenmerken  oogkleur, haarkleur en huidskleur.  Genotype  Chromo­  Chromo­  soom 1  soom 2  TGT  TGT  TGT  TTC  TGT  CGT  TGT  TGC  TGC  TTC  TTT  TGC  TTT  CGC  TGT  TTT  TGT  CTC  TTT  TTC  CTC  CTC  TTT  TTT  TTC  CGT  TTC  CTC  TTT  CTC  TGC  CTC  TTC  TTC  TGT  CTT  TTT  CGT  TGC  TGC 

Blauw,  grijs  62,5  47,1  28,6  27,9  25,0  20,7  20,0  17,6  7,9  5,6  4,5  0,0  0,0  0,0  0,0  0,0  0,0  0,0  0,0  0,0 

Oogkleur  Groen,  hazelnoot  28,0  20,3  14,3  22,1  8,3  31,0  20,0  38,5  23,3  11,1  0,0  35,3  33,3  23,1  21,4  5,6  0,0  0,0  0,0  0,0 

Bruin 

Blond 

9,5  32,6  57,1  50,0  66,7  48,3  60,0  44,0  68,8  83,3  95,5  64,7  66,7  76,9  78,6  94,4  100,0  100,0  100,0  100,0 

16,2  15,2  0,0  9,7  8,3  3,4  20,0  9,1  4,3  16,7  4,5  0,0  0,0  7,7  7,1  0,0  0,0  0,0  100,0  0,0 

Licht  bruin  40,2  29,7  14,3  26,0  8,3  37,9  40,0  25,8  21,3  16,7  4,5  17,6  33,3  23,1  14,3  11,1  0,0  0,0  0,0  100,0 

Haarkleur  Ros  5,1  3,6  0,0  7,8  8,3  0,0  20,0  6,3  3,6  5,6  0,0  5,9  0,0  0,0  14,3  0,0  0,0  0,0  0,0  0,0 

Donker  bruin  37,0  44,2  57,1  49,4  16,7  51,7  20,0  53,0  62,5  61,1  45,5  70,6  66,7  53,8  50,0  72,2  33,3  100,0  0,0  0,0 

Zwart 

Bleek 

Huidskleur  Licht 

1,5  7,2  28,6  7,1  58,3  6,9  0,0  5,8  8,3  0,0  45,5  5,9  0,0  15,4  14,3  16,7  66,7  0,0  0,0  0,0 

46,5  35,6  14,3  29,3  27,3  40,0  60,0  35,1  25,1  16,7  10,5  26,7  66,7  9,1  35,7  23,5  0,0  0,0  0,0  0,0 

4,61  47,4  57,1  56,7  18,2  36,0  20,0  53,0  50,6  44,4  42,1  60,0  33,3  63,6  50,0  11,8  0,0  100,0  100,0  100,0 

Licht  getint  7,4  17,0  28,6  14,0  54,5  24,0  20,0  11,9  24,3  38,9  47,4  13,3  0,0  27,3  14,3  64,7  100,0  0,0  0,0  0,0

Lespakket: Wat leert DNA over ons verleden? 

7 

De  resultaten  van  de  nucleaire  SNP­analyse  van  de  beide  tanden  toonden  aan  dat  elk  van  de  3  SNPs  heterozygoot  waren.  Dit  wil  zeggen  dat  de  twee  genkopieën  telkens  een  andere  DNA  sequentie  hebben.  Op  basis  van  deze  vaststelling  zijn  er  drie  SNP  combinaties  mogelijk  (zie  rode  aanduiding  in  Tabel  II).  Men  kan  hieruit  besluiten  dat  de  vrouw  waarvan  het  skelet  afkomstig  is  met  een  grote  waarschijnlijkheid  bruine  ogen  (>  60%  waarschijnlijk),  (donker)bruin  haar  en  een  bleke tot lichte huidskleur had.  b) Nucleaire STR­analyse  Het nucleaire DNA van het historisch skelet bleek uit vele kleine stukken uit ellkaar  te  zijn  gevallen.  Deze  stukken  waren  meestal  kleiner  dan  200  basenparen.  Toch  was dit voldoende voor het uitvoeren van de analyses. Enkel voor de analyse waar  langere  ketens  nodig  zijn,  werden  er  geen  resultaten  geboekt.  Hier  dient  wel  te  worden opgemerkt dat niet elk skeletonderdeel dezelfde hoeveelheid DNA bevat.  De  DNA­ketens  waren  nog  voldoende lang  om  van  het  nucleaire  DNA  het  aantal  repeats  van  13  verschillende  STRs  te  bepalen.  Het  Amelogenin­gen  bevindt  zich  op de geslachtschromosomen (X en Y). Van dit gen werd de lengte bepaald. Voor  een  X­chromosoom  is  de  lengte  van  dit  gen  106  basenparen  en  voor  het  Y­  chromosoom  112  basenparen  lang.  Deze  STRs  bevinden  zich  op  meerdere  chromosomen. Een mens bezit dezelfde STR op de twee chromosomen. De lengte  van  de  STR  op  de  twee  chromosomen  kan  even  lang  zijn  (homozygoot)  of  verschillend  (heterozygoot).  Het  geanalyseerde  patroon  is  voor  elke  mens  uniek.  De kans dat een andere persoon hetzelfde DNA­profiel heeft, is 1/(588´10 12 ). Het  belangrijkste wat we uit deze analyse kunnen leren dat het om een skelet van een  vrouw gaat.  TABEL III: Het aantal repeats van de geanalyseerde STR’s uit botmateriaal van vijf  verschillende posities. Voor elke STR bezit de mens twee varianten.  Naam STR 

Locatie STR op  het chromosoom 

Radius 

Bekken 

Manubrium  sterni 

Femur 

Humerus 

D3S1358 

3p 

16­16 

­ 

16­16 

­ 

16­16 

vWA 

12p12­pter 

17­18 

­ 

17­18 

­ 

17­18 

D16S539 

16q24­qter 

11­12 

­ 

11­12 

­ 

11­12 

D2S1338 

2q35­37.1 

18­24 

­ 

18­24 

18­24 

18­24 

D21S11 

21q11.2­q21 

28­30 

­ 

28­30 

­ 

28­30 

D18S51 

18q21.3 

12­12 

­ 

12­12 

12­12 

12­12 

TH01 

11p15.5 

6­9.3 

6­9.3 

­ 

6­9.3 

FGA 

4q28 

19­24 

­ 

19­24 

­ 

19­24 

TPOX 

2p23­2pter 

8­8 

­ 

8­8 

­ 

8­8 

CSF1PO 

5q33.3­34 

12­12 

­ 

12­12 

12­12 

12­12 

D5S818 

5q21­31 

11­11 

­ 

11­11 

­ 

11­11 

D13S317 

13q22­31 

8­11 

­ 

8­11 

­ 

8­11 

D7S820 

7q11.21­22 

10­12 

­ 

10­12 

­ 

10­12 

X­X 

­ 

X­X 

­ 

X­X

AMEL 

Lespakket: Wat leert DNA over ons verleden? 

8 

c) Analyse van mitochondriaal DNA  Bij  mensen  wordt het Y­chromosoom zonder noemenswaardige veranderingen (met  uitzondering  van  mutaties)  van  vader  op  zoon  doorgegeven.  Hierdoor  zullen  alle  mannen die in een directe mannelijke lijn aan elkaar verwant zijn, een vrijwel identiek  Y­chromosoom  hebben.  Toch  ondergaat  dit  Y­chromosoom  als  gevolg  van  puntmutaties  en  STR­mutaties  door  de  eeuwen  heen  kleine  veranderingen.  Op  tijdstip  1  was  er  slechts  één  soort  Y­chromosoom.  Tussen  tijdstip  1  en  tijdstip  2  ontstaan  door  STR  veranderingen  een  hele  serie  Y­chromosomen  die  allemaal  verschillende  STR­lengtes  hebben,  maar  voor  de  rest  niet  van  het  oorspronkelijke  chromosoom  zijn  te  onderscheiden.  Individuen  met  dezelfde  soort  Y­chromosoom  behoren tot dezelfde haplotype. Al deze haplotypes behoren tot dezelfde haplogroep.  Indien een Y­chromosoom een SNP­mutatie ondergaat (en deze zijn zeldzamer dan  STR­mutaties)  dan  ontstaat  er  een  nieuwe  haplogroep.  Als  gevolg  van  een  accumulatie aan mutaties dienen er meerdere SNPs en STRs te worden onderzocht  om de juiste haplogroep en haplotype te achterhalen.  Mannen  die  in  de  directe  mannelijke  lijn  aan  elkaar  verwant  zijn,  geven  niet  alleen  hun Y­chromosoom door, maar ook hun achternaam. Via DNA­onderzoek kunnen we  bijvoorbeeld alle mannen met de familienaam Lambrechts in meerdere DNA­profielen  classificeren. Ook migratiestromen van vele duizenden jaren kunnen we met dit soort  onderzoek  in  kaart  brengen.  Indien  we  weten  waar  en  wanneer  bepaalde  haplogroepen  of  haplotypes  zijn  ontstaan,  kunnen  we  via  DNA­onderzoek  prehistorische  migratiestromen  bestuderen  en  nagaan  waar  de  voorouders  van  een  persoon vandaan kwamen.  Via  het  Y­chromosoom  kunnen  we  de  migratiestromen  van  de  mannelijke  lijn  bestuderen;  via  het  mitochondriaal  DNA  kunnen  we  de  migratiestromen  van  de  moederlijke lijn bestuderen.  Volgende haplogroepen van mtDNA kunnen biogeografisch onderscheiden worden:  Ø  Ø  Ø  Ø  Ø  Ø 

Zuid­Europeanen: J, K  Noord­Europeanen: H, T, U, V, X  Midden­Oosten: J, N  Afrikanen (sub­Sahara): L  Aziaten: A, B, C, D, E, F, G  Amerindianen: A, B, C, D, X

Lespakket: Wat leert DNA over ons verleden? 

9 

Van  het  17e  eeuws  skelet  werd  de  volledige  nucleotidensequentie  van  de  hypervariabele regio I (nucleotidepositie 16024 – 16569) en de hypervariabele regio  II  (nucleotidepositie  1  ­  437)  van  het  mtDNA  bepaald.  Het  haplotype  wordt  achterhaald door deze nucleotidesequentie met de Cambridge Reference Sequence  (CRS)  te  vergelijken.  Vergeleken  met  deze  CRS  vertoont  de  Antwerpse  vrouw  volgende verschillen: 263A>G, 315.1C (insertie) en 16093T>C. Dit haplotype behoort  tot de mitochondriale haplogroep H, de meest frequente haplogroep bij personen van  Europese origine.  Van 76 638 willekeurige personen, verzameld via “The Genographic Project”, waren  er 29 267 (38%) van haplogroep H. Van 175 personen waarvan de voorouders uit de  Benelux afkomstig zijn en die op genealogische websites zijn geregistreerd, waren er  65  (37%)  van  deze  haplogroep.  Brian  Sykes,  professor  genetica in  Oxford,  heeft  in  het  boek  “The  Seven  Daughters  of  Eve”  de  haplogroep  H  de  naam  “Helena”  gegeven.  In EMPOP (www.empop.org), dé referentiedatabase voor mitochondriale haplotypes,  wordt  het  haplotype  van  het  17e  eeuwse  skelet  drie  keer  teruggevonden,  tussen  4  527 extante haplotypes (DNA van nu levende personen)! Deze 3 personen zijn van  Innsbrück,  Madrid  en  Budapest  afkomstig.  Dit  betekent  niet  meer  of  minder  dat  de  vrouw  van  het  17e  eeuwse  skelet  begraven  in  de  Kathedraal  van  Antwerpen,  verwanten  heeft  langs  ononderbroken  vrouwelijk/moederlijke  lijn,  die  nù  leven  in  Oostenrijk, Spanje en Hongarije!  Het betreffende haplotype wordt geen enkele maal  teruggevonden onder 348 Afrikanen, noch onder 349 Aziaten.

Lespakket: Wat leert DNA over ons verleden? 

10 

Dit project wordt ondersteund binnen het actieplan Wetenschapsinformatie  en Innovatie, een initiatief van de Vlaamse overheid 

Colofon  Opdrachtgever  Vlaamse Gemeenschap, project wetenschapsinformatie met nr. WI/2003/062  Promotor  Prof. Dr. Koen Janssens  Universiteit Antwerpen, Campus Drie Eiken, Departement Chemie  Universiteitsplein 1, B­2610 Wilrijk  Concept  Olivier Schalm, Medewerker aan het Departement Chemie  Universiteit Antwerpen, Campus Drie Eiken, Departement Chemie  Universiteitsplein 1, B­2610 Wilrijk  [email protected]  Partners  Hildegard Van de Velde en Paul Van Iersel  Rockoxhuis  Keizerstraat 12, 2000 Antwerpen  Tim Bellens  Consulent archeologie  Stad Antwerpen, Stadsontwikkeling Afdeling archeologie  Kathleen Art Coördinator Pienternet  Provinciale Ontwikkelingsmaatschappij (POM) Antwerpen  Lange Lozannastraat 223, 2018 Antwerpen  Medewerkers  Kristien Aertssen, Janna Beck, Herbert Binneweg, Erica Chaffart, Marek De Bisschop, Johan Devrome, Ann Geerinck, Oswald  Pauwels, Michael Segers, Anne Stubbe, Clara Suetens, Yvette Verlinden en de studenten van Bachelor 2 en Bachelor 3  Afstudeerrichting Grafische vormgeving  Koninklijke Academie voor Schone Kunsten Antwerpen  Keizerstraat 14, 2000 Antwerpen  Natalie Ortega en de studenten Bachelor 2  Opleiding Conservatie/Restauratie  Hogeschool Antwerpen  Blindestraat 6/9, 2000 Antwerpen  Marc Hendrickx  Antwerpse Vereniging voor Bouwhistorie en Geschiedenis  Kipdorp 37/21, 2000 Antwerpen  Bas Bogaerts, Steven Delrue  Playing the past vzw 

Sponsors  Antwerpen Boekenstad  Met dank aan  Dit document kon nooit worden verwezenlijkt zonder de steun van het Stadsarchief. Marc Hendrickx vond de basisakten die met  de  woning  Groote  Schaliën  Loove  te  maken  hadden.  Bovendien  nam  hij  het  zeer  arbeidsintensieve  werk  van  het  transcriptieprobleem van tal van documenten op zich. Ook Hugo Lambrechts zette me op het spoor van diverse akten, vond er  erg  veel  nieuwe  en  maakte  ze  begrijpelijk.  Tenslotte  ook  dank  aan  Kristin  Paillet  en  Annie  Grégoire  voor  hun  bijdrage  in  het  transcriberen van enkele documenten.