Doctoraat drs. Heleen Coreelman

2022 - heden

Enig idee hoeveel micro-organismen (o.a. bacteriën en virussen) ons lichaam zowel vanbinnen als vanbuiten huisvest? Maar liefst 39 biljoen oftewel 39.000.000.000.000. En die micro-organismen zijn een goudmijn voor mijn onderzoek.

Elk micro-organisme heeft haar eigen genetisch materiaal en het geheel aan genetisch materiaal van alle micro-organismen samen wordt ons microbioom genoemd. Veel mensen kijken naar deze micro-organismen als zijnde ziekteverwekkers, maar eigenlijk hebben velen net een positief effect op onze gezondheid. Het samenspel tussen de mens en de micro-organismen in en op ons lichaam is namelijk heel belangrijk voor overleving. Elke persoon heeft een unieke microbioom samenstelling. Deze samenstelling hangt af van verschillende factoren, zoals o.a. leeftijd, woonplaats en eet- en drinkgewoonten. Daardoor verandert het microbioom doorheen de tijd.

Volgens wetenschappelijk onderzoek is het microbioom van familieleden meer gelijkend dan dat van niet-familieleden. Het is echter nog onduidelijk of dit veroorzaakt wordt door hun genetische verwantschap (gelijkaardig DNA-profiel) of gedeelde omgevingsfactoren. En dit is nu net de insteek van mijn doctoraatsproject. 

Gecreëerd met BioRender.com

Om microbioom-verwantschappen te onderzoeken, moeten we eerst te weten komen hoe ver personen verwant zijn van elkaar. En dat kunnen we achterhalen dankzij kleine stukjes in het menselijk DNA, zowel langs vaders zijde als langs de moederlijke lijn.

Vaderlijke lijnen kunnen we volgen via een klein stukje in het mannelijk DNA: het Y-chromosomaal DNA of in het kort 'Y-DNA'. Het Y-DNA bepaalt het biologisch mannelijk geslacht en wordt voor generaties lang bijna onveranderd doorgegeven van vader op zoon. Dankzij het Y-chromosoom kunnen we dichte verwantschappen vinden, zoals broers of neven, kunnen we verre verwantschappen vinden, zoals verre achterneven in de veertigste generatie, en als dat nog niet indrukwekkend genoeg is, kunnen we zelfs evolutionair verwante mannen identificeren. Op deze manier dient het Y-chromosoom als een krachtig hulpmiddel voor ons genetisch stamboomonderzoek. Team CSY ontwikkelde in 2020 de innovatieve 'CSYseq', waardoor we in één keer de meest interessante regio's op het Y-DNA kunnen aflezen van bijna honderd mannen tegelijk. Met deze CSYseq kunnen we meer dan 200 familiale veranderingen in het Y-DNA opzoeken en meer dan 9.000 evolutionaire veranderingen, en dat allemaal op het meest gedetailleerde letterniveau van DNA.

Moederlijke lijnen kunnen we volgen via het mitochondriaal DNA of kortweg 'mtDNA'. Het mtDNA wordt namelijk grotendeels intact doorgegeven van moeder op kind, waardoor we de moederlijke lijn in kaart kunnen brengen. 

In dit project wil ik de genetica achter stamboomonderzoek bestuderen met behulp van Y-DNA, mtDNA en microbioom analyse. Het is mijn ambitie om nieuwe en waardevolle perspectieven te bieden binnen twee disciplines: evolutionaire biologie en forensische genetica. Hiervoor zal ik wangslijmvlies- en handpalm stalen analyseren van 385 volwassen mannen (tweelingen, ver en evolutionair verwante mannen) uit België en Nederland. 

Tijdens mijn interdisciplinair doctoraat zal ik:

• De link tussen genetica en het microbioom in de mond en op de handpalmen onderzoeken;
• De invloed van verwantschapsgraad en omgevingsfactoren op de microbioom samenstelling onthullen;
• De toepassing van de CSYseq en microbioom analyse in een forensische context evalueren. 

Deze pioneersstudie zal het belang van genetica en het microbioom voor interdisciplinair populatieonderzoek wereldwijd vergroten.