Wetenschappers hebben onlangs bevestigd dat het mogelijk is celmonsters uit historische perkamentmanuscripten te verzamelen en genetische analyses uit te voeren zonder deze te beschadigen. De methode is met succes toegepast op documenten die 1300 jaar oud zijn en zal naar verwachting meer details onthullen over handelsroutes, landbouwpraktijken en de dieren die worden gebruikt om perkament te maken.
Perkament is een schrijfmateriaal gemaakt van dierlijk leer. Het wordt al duizenden jaren op grote schaal gebruikt in delen van Europa, het Midden-Oosten en Afrika. Het wordt vaak gebruikt in juridische documenten, kaarten en andere documenten. Omdat het materiaal zelf afkomstig is van dierenhuid, weten onderzoekers al lang dat genetische informatie uit perkament kan worden gehaald om de tijd, plaats en context van de productie van het manuscript te achterhalen.
Tim Stinson, corresponderend auteur van de studie en universitair hoofddocent Engels aan de North Carolina State University, zei dat perkament niet alleen rijke historische teksten bevat, maar dat de genetische informatie die het bevat ook een nieuw venster opent voor ons om het verleden te begrijpen. Door deze DNA-fragmenten te analyseren, kunnen onderzoekers niet alleen de soorten en oorsprong bepalen van de dieren die bij de productie van manuscripten worden gebruikt, maar ook de geografische en temporele verspreiding van de documenten helpen afleiden.
Matthew Breen, co-auteur van het artikel en hoogleraar vergelijkende tumorgenetica aan het College of Veterinary Medicine van de North Carolina State University, wees erop dat het voortdurende gebruik van perkament een extreem lange tijdspanne beslaat en vaak gepaard gaat met gedetailleerde historische gegevens. Daarom kan de genetische informatie die erin is vervat ook de academische gemeenschap helpen het proces van domesticatie van vee en rasverbetering te reconstrueren. Verwacht wordt dat deze gegevens de evolutietrajecten van verschillende landbouw- en veehouderijsystemen gedurende het lange historische proces zullen onthullen, inclusief de prevalentie van veeziekten en hun overdrachtsmethoden.
In het verleden was een van de grootste uitdagingen waarmee dit opkomende onderzoeksgebied werd geconfronteerd de moeilijkheid om toestemming te krijgen om kostbare manuscripten te bemonsteren: verzamelinstellingen waren over het algemeen bezorgd dat bemonstering onomkeerbare schade aan de documenten zou veroorzaken. Stinson zei dat de kernwaarde van de nieuwe technologie is om te bewijzen dat voldoende genetisch materiaal kan worden verzameld zonder de integriteit van de documentatie aan te tasten, wat nieuwe deuren opent voor gerelateerd onderzoek.
In de laatste studie gebruikten wetenschappers een niet-destructief bemonsteringsschema om 91 perkamentmanuscripten uit de Rubenstein-bibliotheek van Duke University te bemonsteren. De manuscripten zijn afkomstig uit een breed scala aan bronnen, variërend van Engeland tot Ethiopië, en dateren van het einde van de 8e eeuw na Christus tot het begin van de 20e eeuw, en bestrijken een historische periode van meer dan duizend jaar.
Wat de specifieke werking betreft, gebruikte het onderzoeksteam een cytologieborstel, die vaak wordt gebruikt bij klinisch onderzoek van uitstrijkjes, om resterende cellen te verzamelen en weefsels te traceren door zachtjes over het oppervlak van perkamentpapier te wrijven. Brin zei dat dit type cytologieborstel efficiënt celmaterialen in droge toestand kan verzamelen zonder de structurele integriteit van de bemonsterde artefacten te beschadigen, waardoor het zeer geschikt is voor micro-bemonstering van kwetsbare documenten.
Nadat de verzameling is voltooid, scheiden wetenschappers cellen van het materiaal dat op de borstel is verzameld en gebruiken ze forensische high-throughput sequencing-technologie (next-generation sequencing) om de genetische sequenties te herstellen en te versterken. Door deze geavanceerde genetische analysemethoden was het team in staat DNA-informatie met onderzoekswaarde te reconstrueren uit een zeer kleine hoeveelheid monsters, waardoor een nieuwe bewijsketen ontstond voor de dierlijke oorsprong en de daarmee samenhangende historische omstandigheden achter het manuscript.
Stinson benadrukte dat het onderzoeksteam feitelijk de meest geavanceerde genetische analysetechnologie toepast op de studie van historische documenten om ons begrip van sociale, culturele en landbouwpraktijken uit het verleden uit te breiden door middel van empirische gegevens. Volgens hem vormt de genetische informatie die in het perkament verborgen zit een ‘dierenarchief’ dat nog niet volledig is ontwikkeld en dat naar verwachting een aanvulling zal vormen op de traditionele filologie en historisch onderzoek.
Brin zei dat de resultaten aantonen dat een aanzienlijke hoeveelheid informatieve genetische gegevens uit deze manuscripten kan worden gehaald, allemaal zonder de literatuur in gevaar te brengen. Hij hoopt dat deze prestatie het vertrouwen van bibliotheken, archieven en andere instellingen voor documentbehoud in gerelateerd genetisch onderzoek zal vergroten, waardoor de openstelling van meer collecties voor de wetenschappelijke gemeenschap zal worden bevorderd.
Het onderzoeksteam is momenteel op zoek naar verdere onderzoeksfinanciering om het potentieel van dit gebied op grotere schaal te verkennen. Zij geloven dat de genetische informatie in de perkamenten een enorme en onderbenutte opslagplaats van historische informatie is, en dat de huidige studie nog maar het begin is van deze interdisciplinaire verkenning.
Brin zei dat de kans die voorhanden was ‘buitengewoon’ was: een opkomende richting die genetica, forensisch onderzoek, dierwetenschappen, geschiedenis en middeleeuwse studies nauw met elkaar verbond. Naarmate er meer manuscripten in de analyse worden opgenomen, wordt verwacht dat DNA-gegevens uit oude ‘dierenarchieven’ ons begrip van historische handelsnetwerken, pastorale structuren en culturele uitwisselingspaden zullen hervormen.