Waarom een genetische analyse?

dna-onderzoek

De rol van DNA in skeletonderzoek

Na de melding van de toevalsvondst werd in de Duinenlaan te Koksijde een laat-Merovingische bewoning en grafveld opgegraven. Ondanks het reeds uitgevoerde wetenschappelijk onderzoek van de 53 opgegraven skeletten blijven er nog heel wat cruciale onderzoeksvragen onbeantwoord. Zo is er nog geen informatie over verwantschapsrelaties tussen de individuen binnen de site, over hun afkomst en over hun link met andere West-Europese populaties zowel in die tijdsperiode als vandaag.

Het innoverende genetisch onderzoek in het project MerovingerDNA zal deze essentiële vragen beantwoorden voor de Koksijdse site.

Het vindt in deze site een ideale casus om het potentieel van DNA in Vlaams archeologisch onderzoek optimaal aan te tonen. Via de huidige revolutie in oudDNA-technologie zal daarom een nieuwe interpretatie van de site gerealiseerd worden alsook zal het algemene inzichten bieden in het genetisch erfgoed van Vlaanderen.

Het genetisch onderzoek werd gestart in november 2019 en zal duren tot eind 2021. Volg op deze website het onderzoek mee vanop de eerste rij.

(Foto: © gemeente Koksijde, Sofhie Legein)


Wat leert DNA-onderzoek over ons verleden?

Ieder van ons draagt via DNA een uniek archiefdocument met zich mee dat we van onze voorouders hebben overgeërfd. Genetisch onderzoek maakt het daardoor mogelijk om op basis van de DNA-sequentie meer te weten te komen over het verleden. Bovendien is er sinds verscheidene jaren een grote revolutie gaande om ook DNA uit archeologisch materiaal – het zogenaamde oudDNA – te bestuderen.

Geneticus Maarten Larmuseau legt in deze video uit welke nieuwe inzichten recent DNA-onderzoek reeds heeft opgeleverd.

Welke vragen beantwoordt het DNA-onderzoek?

(Foto: © Arek Socha via Pixabay)

In 2019 startte het genetisch onderzoek op de skeletten van het Merovingische grafveld in Koksijde. Deze site is immers een ideale casus om het potentieel van DNA in Vlaams archeologisch onderzoek optimaal aan te tonen. Via de huidige revolutie in oudDNA-technologie zal MerovingerDNA zorgen voor een nieuwe interpretatie van de site, alsook zal het algemene inzichten bieden in het genetisch erfgoed van Vlaanderen.

MerovingerDNA heeft als doel om cruciale onderzoeksvragen omtrent de Koksijdse site te beantwoorden: want vooralsnog is er nog geen informatie over de verwantschapsrelaties tussen de individuen binnen het grafveld, over hun afkomst en over hun link met andere West-Europese populaties zowel in het verleden als vandaag.

De genetische analyse zal een groot deel van de identiteit van deze individuen ontrafelen, en dit op drie niveaus: dat van het individu, het grafveld en de populatie in haar geheel. Dit zijn de vragen op elk niveau waarop het oudDNA-onderzoek een antwoord wenst te geven:

Het individu

  • Wat zijn de geslachten van de opgegraven individuen, die fysisch antropologisch onderzoek niet kan achterhalen?
  • Wat zijn de fysieke kenmerken van de gevonden skeletten? Wat vertelt hun erfelijk materiaal over hun uiterlijk? 
  • Is er een genetische aanleg voor ziekten aanwezig bij de individuen?  
  • Zijn er sporen van pathogenen ofwel ziektekiemen aanwezig? En hadden die invloed op de levenskwaliteit en/of doodsoorzaak van de Merovingische individuen in Koksijde? 

Het grafveld

  • Hoe zijn de individuen biologisch verwant aan elkaar? Hoeveel familiale groepen zijn er aanwezig op het grafveld?
  • Is er een verband tussen familiale afkomst met het dieet en de migratie-achtergrond op basis van isotoopanalyse?
  • Is er een link tussen de biologische verwantschap en de positie van de individuen op het grafveld? Geeft deze een beeld over de chronologische evolutie en sociale indeling van het grafveld? Lagen oudere familieleden eerder in het noorden dan in het zuiden van de bewoning?

De populatie

  • Hoe verhoudt het Merovingisch grafveld in Koksijde zich t.o.v. andere archeologisch opgegraven populaties in West-Europa van het mesolithicum tot de late middeleeuwen? Vertelt het onderzoek iets over hun afkomst? 
  • Op welke manier staat dit grafveld t.o.v. de huidige Vlaamse en West-Europese populatie? Zien we een samenhang of eerder een breuk tussen de laat-Merovingische en de huidige Vlaamse bevolking?
  • Is er een verband tussen deze Merovingische site en de oudste grafcontexten in de archeologische site van de Duinenabdij?

(Foto’s: © gemeente Koksijde, Sofhie Legein)

Hoe verloopt zo’n DNA-analyse op archeologisch materiaal?

Het onderzoek van DNA uit archeologisch materiaal – oudDNA – verloopt verschillend met een gewoon genetisch onderzoek op basis van speeksel of bloed. Uiteraard wordt oudDNA uit tanden of botweefsel gehaald maar de voornaamste redenen voor het verschillend protocol zijn de veel kortere aanwezige sequenties en de voorzorgen om het oudDNA niet te besmetten met eigen (modern) DNA.

De volgende fases vindt je bij de analyse van oudDNA steeds terug:

  • 1. Bemonstering

    Voor elk skelet wordt op een zo steriel mogelijke wijze een kies of maaltand geselecteerd. Bij de Merovingische skeletten was er jammer genoeg niet altijd een goed bewaarde kies aanwezig. Als alternatief werd dan een andere type tand, het rotsbeen (een dens bot in de schedel ter hoogte van de slaap), een voetwortelbeentje of een gehoorbeentje geselecteerd.

    In deze Focus & WTV-reportage verwijderen DNA-experten Maarten Larmuseau en Toomas Kivisild twee tanden uit de onderkaak van een skelet. Ontdek in deze reportage hoe Maarten en Toomas in wit pak zo steriel mogelijk de staalafname uitvoeren en kom meer te weten over een potentiële link met de Duinenabdij. 

  • 2. DNA-extractie

    Dit is een cruciale fase tijdens het oudDNA-onderzoek: het weinige ‘authentieke’ DNA dat aanwezig is in een tand of bot moet zo steriel mogelijk worden verzameld en gezuiverd worden.

  • 3. Aanmaak van een ‘DNA library’

    Nadat het oudDNA is geëxtraheerd, wordt een ‘DNA library’ of ‘genoom bibliotheek’ aangemaakt. Een DNA library is een collectie van het totale genomische DNA van een enkel staal, waarbij fragmenten opgeslagen worden in een populatie van micro-organismen.

  • 4. Sequencing

    De DNA molecule bestaat uit basenparen en de erfelijke informatie zit vervat in de volgorde van de basenparen. In deze fase leest men met geavanceerde sequencing-toestellen hoe de basenparen waaruit de fragmenten in de ‘DNA library’ bestaat elkaar opvolgen. Voor elk staal dat onderzocht wordt, levert dit heel wat DNA sequenties op.

  • 5. Mapping

    De verkregen sequenties van de DNA-fragmenten moeten voor elk onderzocht individu in de juiste volgorde geplaatst worden aan de hand van een referentiegenoom. Na deze fase is het genoom voor elk skelet in de studie ontsloten en gereconstrueerd.

    Figuur: Mapping (Bron Wikimedia met aanpassing Maarten Larmuseau)

Dankzij zowel het DNA van skeletten uit de regio rond Koksijde als DNA gelinkt aan stamboomonderzoek, kunnen we gaan traceren wat de link met vandaag is.
Leuven: Maarten Larmuseau / gegeanologie
Maarten Larmuseau
DNA-expert KU Leuven
Luister naar wat Maarten Larmuseau te vertellen heeft over het verloop van een genetische analyse.

 

 

Geïnteresseerd in de genetische resultaten voor Koksijde?

Reserveer 19 november 2021 in jouw agenda! We maken dan de resultaten van het ‘MerovingerDNA’ project bekend tijdens een conferentie in het cultureel centrum Casino in Koksijde.

De titel van de conferentie wordt “Het DNA van de Merovingen – Wat betekent een Merovingisch grafveld in Koksijde vandaag nog voor ons?”.

Meer informatie volgt later op deze website, via de nieuwsbrief van Histories vzw of via de website van het Abdijmuseum Ten Duinen.