Artikel uit Vlaamse Stam nummer 6, 11/12 2004, overgenomen met toelating van de auteur: HET Y-CHROMOSOOM, ONUITWISBARE BRON VAN GENEALOGISCHE INFORMATIE
Inleiding: de DNA-revolutie
De geschiedenis van de mensheid wordt gekenmerkt door een opeenvolging van technologische ontwikkelingen, die ons
van de dieren onderscheidt. Het actuele tijdperk kent als meest opmerkelijke evoluties (de term revolutie lijkt
hier bijna op zijn plaats) op technisch gebied, de informatietechnologie enerzijds en de DNA-technologie anderzijds.
Deze laatste vindt toepassingen bij o.m. de prenatale opsporing van erfelijke ziekten, het ophelderen van misdrijven,
de identificatie van personen, de productie van humane geneesmiddelen door dierlijke cellen, de kweek van genetisch
verbeterde landbouwgewassen. Dit artikel handelt over het gebruik van DNA als aanvullend werktuig voor het genealogisch
onderzoek.
Fundamentele achtergrond
Een korte toelichting over structuur en functie van DNA is nuttig voor een beter begrip van de uiteindelijke applicatie
in de genealogie. DNA is een molecule aanwezig in de celkern van alle dieren en planten. Deze molecule bestaat uit een
lange (miljarden) lineaire aaneenschakeling van 4 verschillende bouwstenen (afgekort A, T, G en C), in een welbepaalde
volgorde die uniek is voor elk individu. Deze specifieke lettercombinatie, ook "het boek van het leven" genoemd,
determineert hoe de cellen, weefsels, organen, m.a.w. het ganse lichaam van een persoon worden gebouwd en kunnen
functioneren. Een cruciale eigenschap van DNA is het feit dat een persoon de helft van zijn DNA heeft van zijn moeder
en de andere helft van de vader komt. Dit gebeurt op het ogenblik van de bevruchting, wanneer de kern van eicel en
zaadcel versmelten. Zodoende vormt DNA de onderliggende basis van alle erfelijke kenmerken. DNA is georganiseerd in
chromosomen die elk een deel van de totale genetische informatie van het individu bevatten. Een menselijke
niet-voortplantingscel telt 23 paar (in elk paar is er één vaderlijk en één moederlijk) chromosomen, waarvan 22 paar
zogenaamde "autosomen" en 1 paar geslachtschromosomen. De geslachtschromosomen bij een man bestaan uit één (materneel)
X-chromosoom en één (paterneel) Y-chromosoom. Een vrouw heeft twee X-chromosomen (één materneel en één paterneel).
Een voortplantingscel daarentegen bezit een halve "set" - dus 23 bij de mens - van het totaal aantal chromosomen.
Zij dient immers om samen te smelten met een voortplantingscel van het andere geslacht, zodat er een bevruchte eicel
ontstaat met het correcte aantal chromosomen.
DNA-test versus Y-haplotype
DNA vormt principieel een middel waarmee familiebanden kunnen aangetoond worden. Doordat 1° bij de aanmaak van
eicellen en zaadcellen in de geslachtsorganen van de ouders het DNA van de chromosomen dooreengegooid wordt
("recombinatie") en 2° op basis van toeval één van de twee chromosomen van elk paar in de respectievelijke eicel
of zaadcel terechtkomt, zal elk individu op de wereld komen met een uniek DNA-profiel. Het in het laboratorium
bepalen van dit DNA-profiel, dat voor de helft bestaat uit moederlijk en voor de andere helft uit vaderlijk DNA
via een zogenaamde "DNA-test" laat toe met grote zekerheid te bewijzen of een man al dan niet de biologische
vader is van een bepaald kind. Deze methode wordt ook toegepast bij criminologisch/forensisch onderzoek, waarbij
het DNA-profiel van een gekende verdachte wordt vergeleken met dat van biologische sporen (bloed, sperma ... )
gevonden op de "crime scene". Omdat het DNA-profiel uniek of specifiekis voor een individu, wordt het ook
"genetische handtekening" genoemd. Enkel ééneiige tweelingen hebben dezelfde genetische handtekening! Bij de hier
beschreven "DNA-test" wordt DNA van het Y-chromosoom niet standaard onderzocht. Om bovengenoemde redenen
(1° recombinatie en 2° willekeurige paarvorming) laat een klassieke DNA-test echter niet toe om met voldoende
zekerheid verre (3e graad en verder) verwantschappen aan te tonen. Met elke generatie die verwijderd is tussen
de onderzochte personen, neemt de toevallige mix van DNA- kenmerken toe, en de statistische zekerheid van de
conclusies die uit vergelijking van de DNA-profielen getrokken kunnen worden, af. Onderzoek van het Y-chromosoom
vormt de oplossing voor dit fundamentele probleem. In tegenstelling tot alle andere chromosomen, vertoont het
Y-chromosoom immers géén recombinatie doordat elke (mannelijke) cel er slechts één heeft, zodat er geen "paren"
kunnen gevormd worden die stukken DNA onderling uitwisselen. Voor de erfelijkheid in het algemeen en de genealogie
in het bijzonder heeft dit als gevolg dat bepaling van het Y-chromosomale DNA-profiel, "Y-haplotype" genaamd,
het mogelijk maakt om te bewijzen dat personen tot dezelfde mannelijke/vaderlijke "lijn" behoren.
Praktische betekenis voor de genealoog
Elke man bezit dus een Y-haplotype dat identiek is
aan dat van zijn vader, grootvader, overgrootvader, betovergrootvader, enz. Via typering van het Y-chromosoom kan
dus (extreem) ver in de tijd worden teruggegaan, in principe véél verder dan met de klassieke geschreven
genealogische bronnen mogelijk is. Y-haplotypering laat in elk geval toe om, door het typeren van actueel levende
mensen, verwantschap langs mannelijke lijn aan te tonen, hoe lang (100 jaar? 1000 jaar? 5000 jaar?) geleden die
gemeenschappelijke voorouder ook geleefd heeft. Het is echter niet rationeel noch efficiënt om zomaar willekeurige
mannen te gaan testen om na te gaan of ze toevallig geen gemeenschappelijk Y-haplotype hebben en dus een
gemeenschappelijke voorvader. lndien dan toch toevallig overeenstemming zou worden ontdekt, zonder enige historische
contextuele gegevens, dan lijkt ons dit voor de genealoog weinig interessant. Het komt er voor de genealoog op aan
om gericht personen te gaan vergelijken, op basis van concrete argumenten. Dan kan het Y-haplotype de vermoede
verwantschap hard maken of ontkrachten. Omdat het Y-haplotype op dezelfde wijze wordt doorgegeven als de familienaam,
kan de test gebruikt worden om te onderzoeken of mensen met dezelfde familienaam ("isonymie"), doch actueel geen
duidelijke "familie" van mekaar, toch een gemeenschappelijke stamvader hebben en dus wel degelijk deel uitmaken van
eenzelfde clan. Zoals voor de klassieke "DNA-test" voor vaderschapsonderzoek, kan ook met het Y-haplotype een hoge
graad van zekerheid bekomen worden betreffende de mannelijke lijn. Het is eveneens relevant en interessant om personen
met min of meer gelijkende familienamen te typeren. Terwijl door administratief toedoen het ongetwijfeld is voorgevallen
dat de schrijfwijze van een naam plots wijzigde ("naammutatie") en zo werd doorgeven aan volgende generaties,
verandert dit natuurlijk niets aan de echte biologische of genetische identiteit! Een plausibele manier van aanpak zou
kunnen zijn via de klassieke geschreven bronnen terugkeren in de tijd tot op een punt waar uw spoor doodloopt, of beter
gezegd, onduidelijk wordt. Uitgaande van de namen van personen uit het verleden waarvan uw familiale verwantschap niet
meer evident is, zou u dan, steeds langs mannelijke zijde, terugkeren naar het heden, om uit te komen bij een aantal nu
nog levenden. Van elk van deze wordt dan het Y-haplotype bepaald en vergeleken met het uwe. Komt een Y-haplotype overeen
met het uwe, dan is de genealogische band bewezen. Ook de geografische spreiding van een familienaam is gecorreleerd
met de herkomst van de voorouders. Dit zou theoretisch perfect moeten kunnen teruggevonden worden in de lokalisatie van
de Y-haplotypes. Het loont ongetwijfeld de moeite dit met praktisch veldwerk te gaan onderzoeken wat in Vlaanderen tot
op heden nauwelijks is gebeurd. Mogelijk worden er zo "connecties" tot in het buitenland (migratie) aangetoond.
Deze voorbeelden illustreren dat het Y-haplotype een onuitwisbare en onvergankelijke bron van genealogische informatie
vormt die complementair is aan de traditionele geschreven bronnen. Het Y-haplotype noemen wij met een neologisme ook
"clantekening", vermits het uniek is voor een groep mensen met gelijke of gelijkaardige familienaam, ontsproten uit
een gemeenschappelijke voorvader.
Valkuilen en andere verrassingen
Zoals reeds aangehaald, gaat in principe het Y-haplotype ongewijzigd over van vader op zoon, hetgeen toelaat naar een ver
verleden terug te keren. Nochtans bestaan hierop twee uitzonderingen die de interpretatie van de bekomen resultaten
kunnen bemoeilijken: 1° mutaties en 2° non-paterniteit. Mutatie duidt op een verandering in het DNA. Wanneer die
optreedt in de voortplantingsorganen tijdens de aanmaak van voortplantingscellen, kan het gewijzigde DNA worden
overgedragen op de nakomelingen. Toegepast op het Y-chromosoom houdt dit in dat men binnen eenzelfde clan, met
allemaal mannen met hetzelfde Y-haplotype over de generaties heen, er plots een man opduikt met een ander clantype.
Bij nader toezicht blijkt dit andere Y-haplotype sterk gelijkend, doch niet helemaal hetzelfde als in de andere
takken van de clan. Dit is typerend voor een mutatie; er grijpt slechts een geringe wijziging van de DNA sequentie plaats.
Het mutante Y-haplotype blijkt echter, zoals verwacht, aanwezig bij alle mannelijke nakomelingen van de "vader van de
mutatie". Voor de genealoog vormt mutatie een opportuniteit die onverhoopte informatie biedt over het tijdskader waarin
een gemeenschappelijke voorvader leefde. De frequentie waarmee mutaties optreden, uitgedrukt in aantal per generatie,
is ruwweg gekend. Door na te gaan hoeveel opeenvolgende mutaties er nodig waren om van het ene Y-haplotype bij het
andere, gelijkaardige maar toch verschillende Y-haplotype terecht te komen, kan men schatten hoeveel generates
beide scheiden. Non-paterniteit is veel trivialer van oorsprong en kan voor minder aangename verrassingen zorgen.
Y-haplotypering toont immers op onomstotelijke wijze aan dat iemand die op basis van zijn familienaam tot de
clan behoort, een andere biologische vader dan zijn wettelijke vader moet hebben gehad. Terwijl van het slippertje
van de moeder in de geschreven historische bronnen mogelijk niet het minste spoor is terug te vinden, komt via
DNA-onderzoek de verborgen waarheid aan het licht. In feite maken dergelijke zaken ook deel uit van de
familiegeschiedenis. In het Engels klinkt dit fijntjes als "Mommy's baby, Daddy's maybe"... Non-paterniteit kan
van mutatie onderscheiden worden doordat bij het eerste de verandering van Y-haplotype uitgesproken en opvallend
groot is, terwijl deze bij mutatie veel beperkter is.
Genetica en etica
Het bovenstaande brengt ons naadloos bij een aspect dat intrinsiek is aan alle genetische tests. Vooreerst dient
genealogische Y-haplotypering niet gebruikt te worden om bestaande familiebanden tussen actueel levende personen
in vraag te gaan stellen of aan een hard wetenschappelijk onderzoek te onderwerpen. Het is niet gepast dat een vader,
lid van de genealogische vereniging, van zichzelf en zijn zoon het Y-haplotype zou laten testen omdat hij zekere
twijfels heeft. Deze man dient de correcte procedure voor een DNA-test voor vaderschapsonderzoek te volgen, waarbij
ook steeds de moeder van het kind betrokken wordt en haar toestemming moet geven. Ook is het geen goed idee om bij wijze
van "grap" binnen de familie eens bij een aantal mannen het Y-haplotype te laten bepalen. Dit zou tot bijzonder
onaangename verrassingen kunnen leiden die de hele familiale structuur aan het wankelen kunnen brengen. Om deze redenen
wordt door het laboratorium bij aanvraag van Y-haplotypering steeds een individueel rapport opgesteld en worden er niet
verschillende Y-haplotypes in één bespreking vergeleken. Dit is anders dan bij een klassieke DNA-test voor
vaderschapsonderzoek, waarbij het DNA-profiel van moeder, kind en potentiële vader vergeleken wordt en hieruit de
nodige conclusie getrokken, waarbij het geheel in één rapport wordt samengevat. Volgens dezelfde gedachtegang zal het
individueel verslag van een Y-haplotypering als genealogisch onderzoek ook een formulering bevatten die stelt dat het
verslag niet bruikbaar is voor juridische of financiële doeleinden. Ten tweede rijst de vraag over de medische
betekenis van het bekomen Y-haplotype. Verschillende erfelijke ziektes, waarvan sommige pas op volwassen leeftijd
symptomen veroorzaken, kunnen per definitie via DNA-onderzoek aangetoond worden. Daarnaast is het geweten dat de
aanwezigheid van bepaalde genen gepaard gaat met een verhoogd risico op ernstige ziektes zoals kanker of diabetes.
Het tijdens een genealogisch DNA-onderzoek toevallig ontdekken van een potentieel ziekteverwekkend gen zou een
ethisch dilemma vormen voor het laboratorium. Gelukkig komt deze probleemsituatie in praktijk niet voor door de
keuze van Y-chromosomale DNA-merkers die voor genealogische studie gebruikt worden. Alle DNA-merkers die bij
genealogische studies (en ook bij vaderschapstests en forensisch onderzoek) gebruikt worden, behoren tot de categorie
van het niet-coderend DNA. Dit is DNA dat zoals alle DNA overgeërfd wordt, doch dat niet codeert voor enig eiwit
in het lichaam. Daardoor kan het niet tot expressie komen als een effectief kenmerk (vb. blauwe ogen of borstkanker)
van een persoon. De 12 op het Y-chromosoom gelegen DNA-merkers die samen het Y-haplotype of clantekening vormen zoals
deze in ons laboratorium bepaald wordt, dragen volgende benamingen: DYS19, DYS385a, DYS385b, DYS389 I, DYS389 II,
DYS390, DYS391, DYS392, DYS393, DYS437, DYS438 en DYS439. Men ziet dat deze namen eerder cryptisch zijn en niet
verwijzen naar enige functie in het menselijk lichaam. Het komt er dus op neer dat de clantekening geen enkele
voorspellende betekenis heeft m.b.t. om het even welk fysisch kenmerk van zijn drager. Tot slot dient het
DNA-laboratorium steeds de confidentialiteit te respecteren, zelfs al gaat het in deze toepassing slechts om een
"hobby". Daarom wordt het rapport enkel overgemaakt aan betrokkene zelf. Het resultaat zal door het laboratorium
achteraf ook nooit worden doorgegeven aan derden. Bovendien zal het biologisch staal (wisser met speeksel) van de
betrokkene waaruit zijn DNA werd geïsoleerd, evenals dit DNA zelf, na afleveren van het rapport vernietigd worden.
Een paar historische voorbeelden
Het einde van de Romanovs
Via DNA-onderzoek konden in 1993 de lang verborgen gebleven stoffelijke resten van tsaar Nicolas II en zijn gezinsleden met
zekerheid geïdentificeerd worden. Actueel levende verwanten van de Romanovs, waaronder leden van het Britse koningshuis,
leverden het nodige speekselstaal ter vergelijking met het DNA van de botten gevonden in een put nabij Jekaterinenburg.
Het DNA dat in dit onderzoek gebruikt werd, is mitochondriaal DNA. Dit heeft als eigenschap dat het bij extreme
beschadiging (ontbinding gedurende vele jaren, brand, explosie ... ) van een stoffelijk overschot nog als enig
"overlevend" DNA in botten of tanden kan teruggevonden worden. Het heeft echter ook als eigenschap dat het langs
moederskant wordt overgeërfd en daarom weinig wordt toegepast in de klassieke genealogie. Vervolgens heeft DNA ook
Anna Anderson ontmaskerd als zijnde niet de legendarische Anastasia, die volgens geruchten aan de moordpartij in 1917
was ontsnapt en voor wij zich steeds had uitgegeven.
Een Amerikaanse Vader des Vaderlands
In 1998 werd via Y-haplotypes bewezen dat een lid van de Jefferson clan de onwettige maar biologische vader was van
Eston Hemmings, jongste zoon van Sally Hemmings, een zwarte slavin van de derde president van de Verenigde Staten,
Thomas Jefferson (1743-1826). Met historische geruchten over een "presidentiële affaire" als uitgangspunt werd een
genealogisch onderzoek opgestart. Dankzij grondig genealogisch speurwerk slaagde men erin een zuiver mannelijke lijn
te reconstrueren tot op heden voor zowel Thomas Jefferson als Eston Hemmings. Vergelijking van de Y-haplotypes toonde
volledige overeenkomst tussen de lijnen "Thomas Jefferson" en "Eston Hemmings"! Dit bewijst dat een man met de
Jefferson Y-clantekening Eston Hemmings moet hebben verwekt. Het bewijst echter niet dat dit de president moet
hedendaagse DNA-technologie. Het eerste is noodzakelijk om nu levende nabestaanden op te sporen die langs een
ononderbroken mannelijke lijn verbonden zijn met enerzijds Thomas Jefferson en anderzijds Eston Hemmings.
Het tweede zorgt vervolgens voor het onverbiddelijke en messcherpe oordeel.
Samenwerking met het laboratorium
Hoe gaan we te werk om u in het kader van uw genealogische activiteiten aan uw clantype te helpen? Via e-mail of
telefonisch (stuur een e-mail naar Gery voor deze info) bestelt men een afnameset. Deze bevat een mondwisser en
een kartonnen doosje. De man in kwestie wrijft met de wisser in de eigen mond (afname van wang- slijmvlies, pijnloos)
en steekt vervolgens de wisser in het kartonnen doosje. Het doosje, samen met het ingevuld afnameformulier, wordt naar
het laboratorium teruggestuurd. DNA is een zeer stabiele molecule en er zijn geen speciale voorzieningen qua bewaring
of transport vereist. Wij voeren de test uit en sturen het rapport op aan de betrokkene. De responstijd bedraagt 6 weken.
De test kost 200 euro per Y-haplotype, alles inbegrepen. Bijkomend advies kan door mijzelf verstrekt worden,
zonder bijkomende kosten. De test zelf kan natuurlijk enkel op mannen (Y-chromosoom!) worden uitgevoerd. Dit betekent
echter niet dat het voor een vrouw niet mogelijk zou zijn om haar "clantekening" te kennen. Zij dient dan wel haar
vader of een broer (niet haar zoon), dragers van het voor de clan specifieke Y-haplotype, te laten testen.
Besluit
DNA vormt een nieuw armentarium voor de genealoog, complementair aan de traditionele bronnen. Via Y-haplotypering is
het mogelijk:
- een voorvaderlijke lijn te identificeren door bevestiging van sommige en eliminatie van andere lijnen
- te bevestigen dat een variante familienaam tot dezelfde voorvaderlijke lijn behoort
- zwakke papieren sporen te versterken of aan te vullen
- kennis te verkrijgen over zijn voorvaderen tot in tijden vóór het aannemen van familienamen en het bijhouden van registers
- genealogische fouten te corrigeren door het niet inslaan van de verkeerde weg
dr. Gerd Mertens
Laboratoriumhoofd Verwantschapsonderzoek
Forensische DNA Laboratorium
UZ Antwerpen