Wat miljoenen DNA-profielen ons leren over de evolutie van de mens

Ergens in jouw DNA zitten stukjes die al duizenden generaties lang bijna niet veranderen. Niet omdat het toeval zo wil, maar omdat de natuur ze actief beschermt. Grote verzamelingen menselijk DNA, opgeslagen in zogeheten biobanken, laten nu voor het eerst op grote schaal zien welke stukjes dat precies zijn.

Een biobank is een enorme verzameling DNA-gegevens van honderdduizenden tot miljoenen mensen, vaak gekoppeld aan informatie over hun gezondheid en eigenschappen. Doordat deze databanken steeds groter worden, kunnen wetenschappers nu patronen ontdekken die eerder onzichtbaar waren. Een team van onderzoekers bracht recent in kaart wat deze biobanken ons vertellen over menselijke evolutie, het proces waarbij bepaalde genvarianten vaker voorkomen omdat ze een voordeel geven, en andere juist zeldzaam blijven omdat ze schadelijk zijn.

Genen die geen fouten mogen maken

Sommige genen zijn zo belangrijk voor het lichaam, dat een kapotte versie ervan bijna nooit voorkomt bij levende mensen. Zo'n kapotte versie heet een 'loss-of-function mutatie': een verandering in het DNA waardoor een gen zijn werk niet meer goed kan doen. Als die mutatie ernstige gevolgen heeft, verdwijnt hij snel weer uit de bevolking. Mensen die hem hebben, krijgen namelijk vaker gezondheidsproblemen of minder nakomelingen.

Dankzij de enorme hoeveelheid DNA-data kunnen onderzoekers nu per gen berekenen hoe sterk deze onderdrukking is. Voorheen was dat alleen mogelijk voor grote groepen genen tegelijk. Nu wordt het mogelijk om gen voor gen te zien: dit gen is levensnoodzakelijk en duldt geen fouten, terwijl dat andere gen wel wat speling heeft.

Eigenschappen die niet te extreem mogen worden

Een tweede belangrijke bevinding gaat over lichaamseigenschappen, zoals lengte of bloeddruk. Uit de biobank-data blijkt steeds duidelijker dat de natuur niet zozeer één uiterste voorkeur heeft, maar juist gemiddelde waarden beloont. Dit heet stabiliserende selectie: extreem hoog of extreem laag scoren op een eigenschap wordt vaker afgestraft dan een middenpositie.

Opvallend is dat één gen vaak invloed heeft op meerdere eigenschappen tegelijk, een verschijnsel dat pleiotropie heet. Een variant die bijvoorbeeld gunstig is voor de bloeddruk, kan tegelijk een nadelig effect hebben op iets anders. Die combinatie van effecten bepaalt uiteindelijk of een variant blijft bestaan in de bevolking of geleidelijk verdwijnt.

Waarom dit ertoe doet

Deze inzichten helpen wetenschappers ook om bestaande genetische data beter te begrijpen. Wanneer onderzoekers een verband vinden tussen een genvariant en bijvoorbeeld een ziekte, is het nuttig om te weten of die variant onder druk staat van natuurlijke selectie. Dat zegt iets over hoe zeldzaam de variant is, en waarom.

Bron: Insights into human evolution from large genetic biobanks