DNA, erfelijkheid en afkomst

Een beetje basisbiologie voor zover die relevant is voor afstamming en verwantschapsonderzoek.

DNA is een macromolecule in onze cellen die als recept dient voor de aanmaak van al de eiwitten waaruit ons lichaam is opgebouwd. DNA ligt in 46 chromosomen verpakt in elk van onze lichaamscellen. Van elk chromosoom hebben we 2 varianten in elke lichaamscel. 46 chromosomen waarvan we er van elke ouder 23 hebben gekregen. Eén paar chromosomen is verschillend: het X en Y chromosoom. Krijg je van je vader een X chromosoom dan ben je lichamelijk vrouw, krijg je van je vader een Y chromosoom dan ben je man.
Je krijgt dus van elke ouder 50% van je genen, ofwel via een eicel ofwel via een zaadcel met daarin telkens 23 chromosomen. Via de eicel krijg je van je moeder ook nog een ander soort DNA: het mtDNA of mitochondriaal DNA, dat buiten de celkern ligt in de mitochondriën (organellen die voor de energievoorziening zorgen in de cellen).
Bij de aanmaak van een nieuwe eicel of een zaadcel wordt het DNA vooraf tussen de gelijkaardige chromosomen dooreen gemengd. Daarvoor gaan chromosomen in paren naast elkaar liggen en worden gelijkaardige stukjes DNA omgewisseld tussen beide chromosomen. Op die manier krijg je een mengeling tussen het DNA van je grootvader en grootmoeder. Ongeveer de helft van het DNA op zo'n dooreen gemengd chromosoom is van iedere grootouder. Ongeveer, dus soms iets meer van de ene grootouder en iets minder van de andere. Waar je aan iedere ouder precies 50% verwant bent, je krijgt immers van elk 23 volledige chromosomen, ben je aan iedere grootouder maar ongeveer 25% verwant. Je krijgt immers een herschikt chromosoom samengesteld uit delen van beide grootouders, dit zowel voor de zaadcel als de eicel. Ook aan broers en zusters ben je hierdoor maar ongeveer 50% verwant want ook die kregen dooreengehaspelde chromosomen, weliswaar telkens op een unieke manier dooreen gemengd.

Het dooreenmengen van het DNA tussen twee homologe chromosomen gebeurt rond bepaalde breukpunten. Genen die dicht bij een breukpunt liggen zullen vaker samen blijven dan genen verderaf gelegen. Uit de mate waarin genen in dergelijke clusters samen voor komen kan men de afstand tussen generaties schatten. Hoe langer geleden, hoe minder er nog dergelijke samen reizende genen overblijven, dus hoe kleiner die clusters. De lengte van die clusters worden uitgedrukt in cM (centiMorgan) en is een afstandsmaat voor de afstand op een chromosoom tussen genen of de kans op crossing-over tussen 2 genen op een chromosoom. Het is een getal tussen 0 en 100. Liggen de genen elk op het uiteinde van een chromosoom dan spreek je van 100 cM. Liggen de genen naast elkaar dan spreek je van 0 cM.) Na een zeker aantal generaties zijn de stukjes DNA zo sterk verknipt dat je er geen afkomst meer uit kan afleiden.

DNA is, in de kiemlijn voor zaad en eicellen (dus waar zaad- en eicellen worden gevormd), goed afgeschermd tegen veranderingen maar toch sluipen er mutaties in, meestal in de gedeeltes die niet voor eiwitten coderen, en die veranderingen worden verder mee overgeërfd. Dit laat dan weer toe om een stamboom te maken op basis van die mutaties waarbij men bepaalde mutaties als merker gaat gebruiken.

Mitochondriaal DNA krijg je alleen van je moeder via de eicel en dit mtDNA wordt nooit dooreen gehaspeld en wordt dus langs vrouwelijk lijn ongemengd doorgegeven. Ieder kind heeft het mtDNA van zijn moeder.
Tussen het X chromosoom en het Y chromosoom wordt ook maar heel weinig dooreengehaspeld. Daardoor wordt ook het Y chromosoom ongemengd van vader op zoon doorgegeven. Zowel Y chromosoom als mtDNA kunnen dus gebruikt worden om een vaderlijke of moederlijke lijn vast te stellen.

Als je nu je DNA laat in kaart brengen bij bv Myheritage, 23AndMe, Ancestry of (vroeger) Geneanet dan kan nagegaan worden welke stukjes DNA je langs welke voorouderlijke weg hebt gekregen. Aan de hoeveelheid gemeenschappelijk DNA kan men zien of je een kind van iemand bent, een broer of zus, een dichte of verre neef of nicht. Die DNA-verwantschappen worden bepaald, los van hoe je stamboom er via officiële akten of papieren uit ziet. Ze vormen een beetje de negenproef op je stamboom.

Ons DNA profiel hebben we via wangslijm laten in kaart brengen door My Heritage en diezelfde data hebben we achteraf ook ingegeven bij Geneanet (deze genealogische site is ondertussen gestopt met DNA-vergelijkingen). Ook bij Ancestry.com en 23andMe.com heb ik DNA via speeksel ingeleverd. Gedeeld gemeenschappelijk DNA van enige omvang wijst altijd op een gemeenschappelijke voorouder.
Telkens er nu iemand anders zijn DNA laat uitlezen, krijgen we daarvan bevestiging met een chromosomenmap als er overlappende stukjes met ons DNA worden gevonden. Op die manier kunnen we dan soms de reis van stukjes verwantschap volgen door generaties tot we met iemand een gezamenlijk afkomst konden ontdekken (een LCA of Last Common Ancestor zoals dat in de evolutiebiologie wordt genoemd). Een laatste gemeenschappelijke voorouder met iemand in de stamboom.
My Heritage is ongetwijfeld de beste keuze om uw DNA te laten uitlezen. Dit zowel voor het opsporen van verwantschap als voor de bijhorende informatie. Zowel 23andMe als Ancestry hebben een bijna uitsluitend Amerikaanse database en schermen alle extra informatie af met extra abonnementsbijdragen.
My heritage laat sinds kort toe om de rauwe DNA-data, verkregen via Ancestry of 23andMe, bij hun in te geven en te laten toetsen aan hun databases. Het is leuk om zien dat dit tot grotendeels dezelfde DNA-matches leidt als hun eigen DNA-analyse.