Het complete genoom door wetenschappers gedecodeerd uit een schedel, afkomstig van een vrouw die 34 duizend jaar geleden leefde

Wetenschappers van het Radboudumc hebben dankzij DNA-onderzoek van een 34 duizend jaar oude schedel, gevonden in een Roemeense grot, kennis opgedaan over genetische variatie in het DNA van de toenmalige mens. Daarmee kunnen ze conclusies trekken over ons immuunsysteem, en hoe vatbaar we zijn voor infecties en erfelijke ziekten.

De wetenschappers hebben het complete genoom gedecodeerd uit een schedel, afkomstig van een vrouw die 34 duizend jaar geleden leefde. De schedel werd gevonden in een grot in het huidige Roemenië, die langs één van de belangrijkste migratieroutes richting Europa ligt, en waarlangs meer overblijfselen van de vroegste immigranten zijn gevonden. Het genetische materiaal van de vrouw heeft raakvlakken met dat van tegenwoordige Europeanen. De resultaten van het onderzoek werden onlangs gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Current Biology.

Natuurlijke koelkast
De onderzoekers ontrafelden het duizenden eeuwenoude DNA, het moleculaire kookboek van het lichaam, door het chemisch in stukjes te knippen. Daarmee werd de volgorde van het DNA, en dus de inhoud van het boek, geleidelijk zichtbaar. Maar om de recepten te lezen die verscholen lagen in het DNA, moesten ze het eerst grondig afstoffen. Dat deden ze met nieuwe, efficiëntere technieken, waardoor ze meer genetisch materiaal uit de stokoude botten konden halen dan eerder mogelijk was.

Maar werken met zulk oud DNA is geen sinecure. "Je moet veel geluk hebben en botten vinden die al die tijd beschermd zijn gebleven", zegt Mihai Netea, hoogleraar Experimentele Geneeskunde aan het Radboudumc. "In Afrika, het continent waar de mensheid is ontstaan, vinden we ook wel botten, maar daar heeft de hoge temperatuur al het DNA erin afgebroken. In een grot heerst een lage en een constante temperatuur van zo’n 10 graden. Een soort natuurlijke koelkast."

Migratie en infecties
Toen vijf jaar geleden deze en andere schedels werden gevonden in een Roemeense grot, zette Netea samen met collega’s een samenwerking op tussen lokale historici en biologen met genetici uit Nederland, Zweden en Spanje. "De Donau is van oudsher een belangrijke route op de weg vanuit Afrika, via het Midden-Oosten, naar Europa", zegt Netea. "Zelfs nu zien we dat de meest recente migrantenstroom uit Syrië grofweg dezelfde twee routes neemt: langs de Middellandse Zeekust, en door het stroomgebied van de Donau. Dankzij die oude grotbewoners kunnen we veel leren van onze geschiedenis."

Analyse van die oude botten kan met name inzicht geven in de manier waarop het menselijk lichaam de afgelopen 50 duizend jaar is geëvolueerd, en welke kenmerken ze meenamen uit hun oude leefomgeving, zoals weerbaarheid tegen infecties. "Je moet je voorstellen dat deze migranten van toen uit Afrika uit een totaal ander klimaat kwamen", zegt Netea. "Ze waren niet aangepast aan de lokale infectiedruk in Europa."

Eén van de conclusies die daaruit volgt is dat de respons tegen bacterie-infecties 34 duizend jaar geleden sterker was dan nu. "We zien dat de immuunrespons is veranderd", zegt Netea. "Vroeger gingen de meeste mensen dood aan simpele bacterie-infecties zoals een longontsteking, terwijl in deze tijd iemand met een zwakker immuunsysteem prima kan overleven met een antibioticakuur." Met die kennis kunnen onderzoekers bepalen wat het immuunsysteem van deze tijd nodig heeft om infecties tegen te gaan. "De toenmalige hoge sterfte door infecties leidde tot een veel sterkere selectie voor een sterke immuunrespons, en dat zien we terug in het oude DNA."

Minder nageslacht onder bloedverwanten, dus minder ziektes
Eén van de andere conclusies die het onderzoek van Netea en zijn collega’s opleverde, is de rol van nakomelingen van bloedverwanten in de evolutie. Die rol blijkt anders te zijn dan gedacht. "Onze aanname was altijd dat de mens 50 tot 30 duizend jaar geleden leefde in kleine, afgezonderde groepen", zegt Netea. "Met als gevolg dat veel mensen die al aan elkaar verwant waren samen kinderen kregen. Dat zou leiden tot een slechtere bescherming tegen ziektes." Maar uit de analyse van de oude Roemeense schedel bleek de genetische diversiteit in het DNA net zo groot te zijn als die in de huidige populatie. "Het DNA zag er heel gezond uit."

"Daaruit kunnen we concluderen dat verschillende populaties contact hadden met elkaar", zegt Netea. ‘Inteelt komt pas voor vanaf de laatste ijstijd, waarin populaties geïsoleerd van elkaar raakten’ toevoegt Alexander Hoischen van afdeling genetica, die was ook betrokken in dit onderzoek. Door op deze manier de genetische opbouw van oude botten te analyseren, kunnen onderzoekers zelfs tot in de huidige tijd de ontwikkeling bepalen van sommige erfelijke aandoeningen. Denk bijvoorbeeld aan retinitis pigmentosa, een ziekte aan het netvlies die door een genetische mutatie kan leiden tot blindheid op jonge leeftijd. "Dankzij dit oude DNA kunnen we hier nieuwe uitspraken over doen", zegt Hoischen. "We dachten dat een bepaalde mutatie van het ziektegen altijd tot de ziekte zou leiden. Maar dankzij dit onderzoek weten we nu dat dat waarschijnlijk niet het geval is."

Lees hier de publicatie

 

Aanvullende info ...

Raadpleeg de bron en/of aanbieder voor meer informatie over dit bericht. Nieuws kan veranderen, fouten of onjuistheden omvatten. Lees ook onze disclaimer en rapporteer a.u.b. berichten, reacties en/of beeld die ingaan tegen onze voorwaarden.

Klik op de onderstaande tags voor relevante berichten, indien aanwezig ...

Naam auteur en/of bewerkt door: Radboudumc
Fotograaf of fotobureau: : INGImages
Bron bij dit artikel: : Radboudumc
Wat is de URL bij deze bron?: https://www.radboudumc.nl/nieuws/2021/dna-uit-34-duizend-jaar-oude-schedel-helpt-onderzoek-immuunsysteem
Originele titel: DNA uit 34 duizend jaar oude schedel helpt onderzoek immuunsysteem
Doelgroep: Zorgprofessionals, Studenten
Datum: 2021-07-01

Relevante artikelen ...

Onderzoekssubsidie voor onderzoek naar nieuwe antibiotica Antibioticaresistentie vormt een grote bedreiging voor de wereldgezondheid en veroorzaakt een aanzienlijke economische last Health~Holland heeft onge... Wetenschap & onderwijs Tue, 24 Aug 2021, 13:51:18
Op het spoor van zeer zeldzame vorm van epilepsie Een uitgebreid genetisch onderzoek leidt naar een mutatie in het UGP2-gen Wereldwijd zijn slechts 40 patiënten bekend met het Barakat-Perenthaler syn... Wetenschap & onderwijs Thu, 19 Aug 2021, 19:39:01
In jonge gezonde mannen met ernstige Covid-19 varianten TLR7 gen gevonden Een infectie met het SARS-CoV-2 virus leidt bij een deel van de mensen tot ernstige ontstekingsprocessen en zelfs overlijden Spaans-Nederlands onderz... Wetenschap & onderwijs Tue, 03 Aug 2021, 10:21:54
Onderzoek naar behandeling en aanhoudende klachten COVID-19 4,3 miljoen euro toegekend voor onderzoek naar de behandeling van COVID-19 en de klachten die veel mensen daarna blijven houden ZonMw heeft in totaal... Wetenschap & onderwijs Fri, 30 Jul 2021, 14:32:19
1000 reizigers gezocht voor onderzoek naar door muggen en teken overdraagbare infecties De One Health Travel studie onderzoekt onder andere de West-Nijl-, Usutu-, Sindbis-, Chikungunya-, Dengue-, Zikavirusinfecties en tekenencephalitis D... Wetenschap & onderwijs Wed, 28 Jul 2021, 14:04:47
Vierdaagse onderzoek door het Radboudumc: Heeft infectie met coronavirus invloed op lopers? Doel is om meer te weten te komen over spierpijn en spierschade en de effecten van plantaardige en dierlijke eiwitten daarop Ook al gaat de Nijmeegse... Wetenschap & onderwijs Tue, 20 Jul 2021, 15:01:06