Dankzij een nieuwe techniek om DNA uit prehistorische voorwerpen te halen zonder ze te beschadigen, kunnen onderzoekers de maker of eigenaar achterhalen. Zo hebben ze het DNA van de draagster bepaald van een 20 duizend jaar oud sieraad van hertentand.
In 2019 vonden archeologen in de Denisova-grot in Rusland een prehistorische hanger: een hertentand met een gaatje. De tand werd waarschijnlijk ongeveer 20 duizend jaar geleden als sieraad gedragen door een vrouw.
Tijdens het dragen sijpelde haar DNA mogelijk vanuit zweet op haar borst en hals, de hanger in. De hertentand zoog dat DNA op en hield het vast. Nu heeft een internationale onderzoeksgroep dat DNA uit de tand weten te extraheren, zonder de hanger te beschadigen. Daarvoor maakten ze gebruik van een nieuwe techniek. Hun resultaten verschenen in vakblad Nature.
‘De mooiste dingen ontdek je door er niet specifiek naar te zoeken’
Medisch bioloog Yvette van Kooyk wil het immuunsysteem leren kankercellen aan te vallen door hun suikerjas-vermomming weg te knippen.
Individuele eigenaren
Het is voor het eerst dat voorwerpen, zoals sieraden en gebruiksvoorwerpen, direct gekoppeld kunnen worden aan de mensen die ze maakten of gebruikten. Tot nog toe was het lastig om te zeggen wanneer de eigenaren van de voorwerpen leefden, en tot welke groep mensen ze behoorden. Vindplaatsen kunnen namelijk een vergaarbakken zijn van voorwerpen en menselijke resten die zich gedurende honderden of zelfs duizenden jaren hebben opgehoopt.
‘Het koppelen van objecten aan individuen kan ons ook vertellen of bepaalde voorwerpen voornamelijk door mannen of door vrouwen gebruikt werden. Of dat daarin geen verschil was tussen de seksen’, zegt Marie Soressi van de Universiteit Leiden, die bij het onderzoek betrokken was.
Nieuwe DNA-extractie
Het is ook voor het eerst dat er prehistorisch DNA ergens uitgehaald is zonder het object te beschadigen, vertelt Soressi. ‘Tot nu toe moest je een deel van -bijvoorbeeld- een menselijk bot, vernietigen om het oeroude DNA eruit te kunnen halen.’
‘Onze techniek lijkt een beetje op wat een wasmachine doet’, zegt Soressi. ‘We plaatsen het object in een reeks van badjes met natriumfosfaatoplossing met oplopende temperaturen, van 21 graden tot 90 graden Celsius.’
Door die behandeling weekt het DNA los van het materiaal waar het tienduizenden jaren geleden aan bond, toen het menselijke zweet, speeksel of bloed het voorwerp in sijpelde. Het natriumfosfaat trekt dat DNA vervolgens uit het object, bijvoorbeeld hertentand, zodat het uiteindelijk uit het waswater gehaald kan worden.
De onderzoekers testten hun methode op enkele tientallen voorwerpen en botjes uit Franse grotten. De techniek werkte, maar er werd DNA gevonden van verschillende moderne mensen. Dit komt waarschijnlijk van archeologen en andere wetenschappers die de voorwerpen de afgelopen jaren hebben aangeraakt.
Handschoenen en mondmaskers
Om moderne DNA-besmetting te voorkomen, richtten de onderzoekers zich op drie tandhangers uit een Bulgaarse grot en een uit de Russische Denisova-grot. Die waren verzameld door archeologen met handschoenen en mondmaskers, die de voorwerpen zorgvuldig verpakten in plastic zakjes. De Bulgaarse hangers bleken inderdaad nauwelijks modern DNA te bevatten, maar er was ook geen prehistorisch DNA te vinden.
Maar bij de hertentandhanger uit de Denisova-grot in Rusland was het wel raak. De onderzoekers vonden DNA van een vrouw die nauw verwant bleek aan mensen die toen verder naar het oosten in Siberië leefden. Ze analyseerden ook het DNA van de tand zelf. Die bleek afkomstig van een wapiti-hert (Cervus canadensis).
Nu de techniek geslaagd is voor de eerste tests, kunnen wetenschappers hem gaan toepassen op andere gebruiksvoorwerpen en sieraden gemaakt van botten of tanden. De techniek kan ook gebruikt worden om DNA uit oude menselijke botten en tanden te halen zonder ze te beschadigen.
Daarbij is het wel belangrijk dat tijdens en na de vondst zo min mogelijk mensen het voorwerp aanraken, om besmetting met modern DNA te voorkomen. ‘Het is belangrijk dat we de manier van opgravingen daarop aanpassen’, zegt Soressi.
Grote sprong voorwaarts
Daniella Bar-Yosef Mayer van de Tel-Aviv Universiteit, vindt het artikel ‘zeer opwindend’, zegt ze tegen de Engelstalige New Scientist, onder meer omdat het kan helpen om het doel van oude sieraden te verklaren. ‘Als we ze in verschillende contexten vinden bij mannen, vrouwen of kinderen zou dat ons iets kunnen vertellen over waarvoor ze bedoeld waren.’
Volgens David Frayer van de Universiteit van Kansas kan de studie de deur openen voor DNA-analyses van museumvoorwerpen. ‘Curatoren aarzelen vaak omdat ze hun voorwerpen moeten laten beschadigen voor DNA-analyse’, zegt hij tegen de Engelstalige New Scientist. ‘De kracht van de nieuwe techniek is dat die dat probleem omzeilt. Als het kan worden uitgebreid naar voorwerpen die lang geleden zijn schoongemaakt, zou dit een grote sprong voorwaarts betekenen voor oud DNA-onderzoek.’
Ketting-experimenten
Om beter te begrijpen wat onderzoekers kunnen leren van deze DNA-vondsten, is Soressi van plan experimenten uit te gaan voeren. ‘Ik ga mijn collega’s, studenten en anderen bijvoorbeeld, vragen om dergelijke tandhangers een bepaalde tijd te dragen’, zegt ze. ‘Op die manier kunnen we achterhalen hoe lang iemand de hanger moet dragen om diens DNA terug te vinden. En we zien of het DNA dat we vinden bijvoorbeeld voornamelijk van de maker is, of juist van de laatste drager.’
