Genvägar till historien - DNA

  • Allmänt
Om ny teknik som tillämpas på historien
DNA-analyser, kriminalteknik,
ansiktsrekonstruktioner m fl
presenterat i ett historiskt sammanhang
 
Av Maud Ekblad

 

DNA

Vi lämnar hela tiden biologiska spår. Var och en av oss tappar varje dag fem miljarder celler och

ett par hundra hårstrån. I ett fingeravtryck finns det 100-200 celler.

Det kan vara svårt att få användbara resultat med en DNA-analys. Ett prov från en brottsplats kan t ex innehålla DNA från flera personer och DNA:t kan också vara delvis nedbrutet.

 

Allt levande består av celler. I varje cell finns DNA som långa trådar med kortare avsnitt, gener.

Generna ärvs från generation till generation, men kan också förändras med tiden. Det som styr en ny cells utveckling är informationen i dess DNA.

För att ta reda på släktskap använder man moderna metoder för att jämföra DNA. Skulle man använda allt DNA skulle det bli för svårhanterligt och kostsamt.

För att få fram en DNA-profil behövs idag relativt små mängder DNA. Det räcker teoretiskt sett med en enda cell för en analys, men dagens teknik kräver ca 100 celler.

Vad är DNA?

DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) är den kemiska benämningen på vår arvsmassa. DNA finns i alla cellkärnor.

Vi ärver hälften av det kärnbärande DNA:t från modern och hälften från fadern.

Arvsmassan, DNA, kan liknas vid en stege som vridits på längden till en spiral, där stegpinnarna består av två molekyler, eller nukleotider, som bildar ett baspar.

Fyra olika nukleotider, adenin, tymin, guanin och cytosin. De brukar förkortas A, T, G och C.

A binder alltid till T och G kan bara bilda ett par med C och vice versa.

DNA-molekylen består av två sammanbundna strängar som vrider sig runt varandra. Man brukar kalla det för en DNA-spiral. En DNA- molekyl består av ca tre miljarder sådana baspar.

 

Numera har arkeologer genomfört en hel del DNA- undersökningar för att t ex försöka fastställa människans ursprung.

Det som möjliggjorde den forskningen var upptäckten av mitokondrie-DNA 1987, som ärvs via mamman.

Tekniken för att använda ben för att få fram gammalt DNA var också ett stort framsteg.

Genom att analysera mitokondrie-DNA kan man härleda släktskap genom flera led på moderns sida. Detta gör att man kan använda sig av avlägsna släktingar flera generationer bakåt.

Ett exempel på detta är Romanovsläkten, den ryska tsarfamiljen.


Tsarfamiljen 1913

 

DNA-test

Så fungerar testet

Forskarna använder benmärg från skallbenet och utvinner DNA.

Merparten av DNA:et kommer från de så kallade mitokondrierna, små strukturer som finns något tusental i varje cell. Mitokondrie ärver alla människor från sin mamma.

Vid analysen ska man också ta hänsyn till hur pass gammalt provet är och därmed hur degraderat materialet är.

Graden på degradering beror på många faktorer, bland annat på hur materialet förvarats - till exempel vid vilken temperatur och luftfuktighet och om det befunnit sig i solsken under längre tid.

En viktig aspekt att ta hänsyn till vid alla DNA-analyser är risken för kontaminering, dvs att provet som ska testas har blivit förorenat av DNA från annan person.

Man har specifika rutiner och säkerhetsåtgärder i laboratorierna.

DNA:et mångfaldigas till flera miljoner kopior med en teknik som kallas STR, short tandem repeat och gör det möjligt att från en väldigt liten mängd DNA få så många kopior så att det är
möjligt att göra en analys.

Tekniken kan liknas vid en kopieringsmaskin.

Om de två individernas DNA-sekvenser är identiska kan man med stor sannolikhet säga att de är släkt. Om deras DNA-sekvenser skiljer sig på mer än två ställen, kan man säkert säga att de inte är mor och dotter.

Ett exempel är Heliga Birgitta och hennes dotter Katarina.


Kistan med de två skallarna av förmodade heliga Birgitta och Katarina.
Foto: Hans Lundberg
 

Genforskning

Mars 2010 kommer att gå till historien som månaden när genforskningen fick sitt stora genombrott. Efter tjugo år har tekniken nått en punkt där den kan bli till mycket större nytta än tidigare.

Det handlar om konsten att läsa av – sekvensera – allt DNA hos en individ.

Första gången en människa lästes av tog det 13 år och kostade omkring 25 miljarder svenska kronor.

I dag kostar det runt 100 000 kr att läsa av en människa – och billigare och enklare blir det för varje månad. De här uppgifterna var hämtade från Dn 14 mars 2010, Karin Bojs.

 

DNA och arkeologi   

Birgitta Gärdin har skrivit i sin kandidatuppsats att det intressanta med DNA inom arkeologin är hur resultaten tolkas.                                                       

Omedelbart efter de första lyckade försöken med DNA ur gammalt benmaterial kom också bakslagen och kritiken.

Frågan om kontaminering blev brännande. Diskussionerna om det överhuvudtaget går att få kontamineringsfria laboratoriemiljöer och om vilka metoder som bör användas delade forskarna i

skilda läger.

 

Romanov

Möjligheten att arbeta med gammal DNA fick tidigt betydelse inom rättsväsendet. Gamla brott och försvinnanden kunde klaras upp.

Ett exempel är att några av medlemmarna av den avrättade ryska tsarfamiljen kunde identifieras i början av 1990-talet, även om DNA-analyserna senare ifrågasatts.

Analyser av mtDNA har utförts i många kända fall för att bekräfta eller utesluta olika personers identitet eller släktskap.

En faktor som var viktig i sammanhanget var introduktionen av PCR-metoden, polymerase chain reaction 1989.

Polymeras är ett naturligt enzym i kroppen som medverkar i den process som skapar nytt DNA eller reparerar det. Genom att använda polymeras kan man ta en liten mängd DNA från t ex ben och odla fram en större mängd. På så vis får man tillräckligt mycket material att arbeta med, vilket gör det möjligt att analysera även ytterst lite ursprungligt DNA.

I fallet med tsarfamiljen, som bestod av far, mor, fyra döttrar och en son, hade man hittat föräldrarna och tre döttrar. Två av barnen, sonen och en dotter ansåg man skulle ha bränts istället för att bli begravda. 
De två saknade barnen återfanns senare och identifierades och identifierades 2008. De hade genomgått en hård behandling.

 

DNA-testerna

För att få säkrare slutsatser skickade man prover från alla de döda till England för DNA-analys. Forskarna använde sig av mitokondrieanalys för att konstatera att det fanns ett släktskap mellan de döda och av tekniken STR, short tandem repeat, för att ta reda på om de tillhörde samma familjegrupp.

Vad som nu krävdes för identifieringen var DNA-prover från tsarfamiljens släktingar.

Prins Philip, hertig av Edinburgh, make till drottning Elizabeth II av England, som är tsaritsans systerdotterson, lämnade prover som visade att hans mitokondrie-DNA var identiskt med den förmodade tsaritsans och de tre döttrarnas mitokondrie-DNA.

 
Prins Philip

En systerson vägrade först att samarbeta för att klargöra tsarens identitet eftersom han ansåg att England svikit tsarfamiljen vid ryska revolutionen. Men två andra släktingar på hans mors sida letades upp och lämnade prover som visade att det med 98,5 % säkerhet var tsaren man hade funnit. En avvikelse i hans DNA-mönster ansågs antingen bero på förorening från omgivande material eller en genetisk förändring.

 

Två år senare, 1994, fastslogs definitivt att det handlade om tsaren, i och med att man fick tillstånd att öppna brodern Georgijs grav och ta ett DNA-prov från honom.

 

Det visade sig att han hade exakt samma avvikelse i DNA-mönstret. En senare analys av tsarens systersons DNA bekräftade identifieringen.

 

 

 

Taggar: