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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.41.2008.tde-05032008-145950
Documento
Autor
Nome completo
Rodrigo Fernandes Ramalho
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2008
Orientador
Banca examinadora
Meyer, Diogo (Presidente)
Mendes Junior, Celso Teixeira
Mingroni Netto, Regina Celia
Título em português
Análise do polimorfismo da região cis-reguladora do gene CCR5 em populações ameríndias
Palavras-chave em português
Ameríndios
Demografia
Região cis-reguladora do gene CCR5
Seleção natural
Resumo em português
Populações nativas da América do Sul apresentam diversidade genética reduzida em relação às demais populações do mundo e alta diferenciação interpopulacional dentro do continente. As pressões seletivas sobre a região cis-reguladora do CCR5 geram uma assinatura de diversidade oposta àquela esperada com base na história demográfica, reduzindo a variação interpopulacional e contribuindo para uma elevação das taxas de polimorfismo. No presente estudo investigamos a interação entre esses processos micro-evolutivos, analisando o polimorfismo da região cis-reguladora de ameríndios da América do Sul e comparando os resultados com aqueles obtidos em outras regiões do mundo. Sequenciamos 927 pares de base (pb) da região controladora do CCR5 em 7 tribos indígenas da região amazônica. Em ameríndios, nenhum haplótipo exclusivo foi encontrado em ameríndios e os dois haplogrupos mais comuns foram de diferentes clusters filogenéticos. A diversidade nucleotídica (π) para a amostra total, foi a mais alta dentre todas as regiões do mundo já estudadas (π=0,0027). A estimativa da diversidade genética populacional para ameríndios, baseada no número de sítios polimórficos (θs), foi similar aos valores encontrados para as populações não-africanas, sendo que em africanos o valor foi praticamente o dobro. Conseqüentemente, foi observado um valor de D de Tajima positivo e estatisticamente significativo (D=2,82, p<0,01), maior do que aquele visto para outras regiões do mundo. Através de comparações empíricas e de simulações coalescentes verificamos que o alto valor de D de Tajima encontrado para ameríndios não é explicável por um recente modelo demográfico de evolução humana. O teste Ewens-Watterson indicou para a amostra ameríndia uma taxa de heterozigose maior do que esperada para um população neutra. O valor de Fst observado para comparação envolvendo asiáticos e ameríndios foi mais baixo que 1000 valores de Fst calculados a partir de 783 microssatélites genotipados em amostras de mesmo tamanho de regiões geográficas similares. Essas caraterísticas corroboram a hipótese de seleção balanceadora na região cis-reguladora do CCR5 de ameríndios da região amazônica brasileira. No presente estudo demonstramos também a existência de uma associação estatisticamente significativa (p<0,01) entre os alelos mantidos em freqüências intermediárias na população humana e regiões ativadoras de splicing localizadas em exons (ESEs). Finalmente, nós acreditamos que um modelo demográfico de evolução humana, complementar ao utilizado neste trabalho, deve ser testado para se refutar a hipótese de que a forte assinatura de seleção balanceadora observada em ameríndios não foi causada por seleção natural que atuou em população ancestral à de indígenas americanos
Título em inglês
Signatures of natural selection and non-selective process in the 5´cis regulatory region of CCR5 gene of Amerindians from Brazilian Amazonian region
Palavras-chave em inglês
Amerindians
CCR5 5´cis-regulatory region
Demography
Natural selection
Resumo em inglês
Native american populations show lower genetic diversity and higher interpopulational genetic differences than populations from other continents. Within South America groups from the non-andean geographic region shows extremely high genetic differentiation. The strong signature of balancing selection observed for 5' cis-regulatory region of the CCR5 gene at the worldwide scale represents an opposite pattern of genetic variation to that expected by demographic process which acted in Amerindians. To evaluate the impact of complex demographic history on the 5' cis-regulatory region of CCR5 we resequenced 927 bp of this locus in 62 individuals from different native groups located in the Brazilian Amazonian region. No new haplotype was detected and the two most common haplogroups observed were from different phylogenetic clusters, according with the pattern observed for other human populations. The level of heterozigosity of the total sample, measured by nucleotide diversity (π) was the highest yet described for human populations (π=0,0027) while values based on polymorphic sites (θs) were similar among Amerindians and non-Africans populations. Consequently we observed a positive and significant Tajima's D value (D=2,82, p <0,01). This value was higher than all D values observed for the other human populations. Observed summary statistics (π and D) were significantly higher than same statistics estimated from 2000 simulated samples assuming a recently proposed demographic model of human evolution. We also found significant deviations in Ewens-Watterson homozygosity test toward an excess of heterozygosity for Amerindian sample. Another striking feature of CCR5 cis-regulatory region was the low Fst value among populations. The Fst among Asians and Amerindians was an outlier among 1000 Fst values estimated by 783 microssatelites of samples from similar geographic regions and with the same sample sizes as those of the CCR5 5' cis-regulatory data. These features corroborates the strong signature of balancing selection described for CCR5 5'cis regulatory region. We also contributed to discussion about functional aspects of CCR5 cis-regulatory region demonstrating a significant association between intermediate frequency SNPs and exonic splicing enhancers (ESEs) regions (p<0,01). Finally, we believe that improved models of demographic human evolution must be tested to refute the hypothesis that the strong signature of balancing selection observed in Amerindians was not caused by a selection pressure which occurred in an ancestral population.
 
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Rodrigo_Ramalho_Rev.pdf (992.51 Kbytes)
Data de Publicação
2008-04-22
 
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