Os loci de imunoglobulina (IG) possuem variantes alélicas nos genes V(D)J, formando receptores de células B específicos para antígenos. Diferentes segmentos germinativos de IG influenciam respostas imunes, eficácia contra infecções e susceptibilidade a doenças. Por isso, identificar esses elementos é crucial para compreender doenças imunológicas. Este projeto teve como objetivo investigar possíveis diferenças no uso dos segmentos gênicos V(D)J relacionados à geração de anticorpos neutralizantes contra P. falciparum e SARS-CoV-2, entre populações que sofrem diferentes exposições ao P. falciparum. Para isso, sete anticorpos neutralizantes contra P. falciparum e SARS-CoV-2 foram selecionados manualmente a partir da literatura, levando em consideração a disponibilidade de suas estruturas cristalográficas. Os segmentos gênicos que compõem os anticorpos e foram analisados possuíam identidade igual ou acima de 75% com as suas sequências germinativas. O gene da insulina foi utilizado como controle para verificar a integridade dos genomas analisados. Foram selecionados 48 genomas humanos, com alta cobertura de sequenciamento, para a análise. Quatro grupos diferentes foram comparados: Antigo, África Subsaariana, Migrante e Círculo Polar Ártico. Foram identificados 17 segmentos gênicos, sendo três sequências comuns para a produção de anticorpos contra ambos os patógenos. Os genomas de hominídeos antigos apresentaram a menor presença dos segmentos que geram anticorpos contra os antígenos estudados. O grupo Círculo Ártico mostrou maior frequência normalizada para cinco segmentos gênicos em relação aos grupos África Subsaariana e Migrante. Enquanto esses últimos grupos apresentaram maior amplitude na distribuição dos segmentos VJ. No entanto, a exposição ao P. falciparum não parece ter afetado significativamente a frequência dos segmentos estudados. Os resultados sugerem uma diversidade genética influenciada por deriva genética, com segmentos gênicos presentes de forma estocástica em diferentes populações. O trabalho também destacou a necessidade de explorar mais genomas antigos para identificar possíveis diferenças entre humanos antigos e modernos em relação ao uso dos segmentos V(D)J. Nosso estudo utilizou a melhor técnica de sequenciamento disponível, mas apontou para a necessidade de novas tecnologias, como o sequenciamento de leituras longas, para compreender completamente a variação genética nos genes de imunoglobulina. Essas descobertas podem direcionar pesquisas futuras sobre segmentos V(D)J protetores contra infecções do P. falciparum e de outros agentes infecciosos. Ainda, saber quais segmentos gênicos estão mais presentes em uma determinada população pode auxiliar na predição da morbidade em relação a um determinado patógeno. A diversidade genética das populações humanas é fundamental para a resposta imunológica a patógenos, e a seleção de segmentos germinativos pode ter sido influenciada por interações com agentes infecciosos ao longo da história evolutiva.

The immunoglobulin (IG) loci harbor allelic variants of the V(D)J genes, forming specific B cell receptors for antigens. Different germline alleles of IG influence immune responses, efficacy against infections, and susceptibility to diseases. Therefore, identifying these elements is crucial for understanding immunological disorders. This project aimed to investigate possible differences in the usage of V(D)J gene segments related to the generation of neutralizing antibodies against P. falciparum and SARS-CoV-2 among populations with different exposures to P. falciparum. Seven neutralizing antibodies against P. falciparum and SARS-CoV-2 were manually selected from the literature, considering the availability of their crystallographic structures. The gene segments that make up the antibodies and were analyzed had identity equal to or above 75% with their germline sequences. The insulin gene was used as a control to verify the integrity of the analyzed genomes. For analysis, 48 human genomes with high sequencing coverage were selected. Four different groups were compared: Ancient, Sub-Saharan Africa, Migrant, and Arctic Circle. Seventeen gene segments were identified, with three common sequences for antibody production against both pathogens. Ancient genomes showed the lowest presence of segments generating antibodies against the studied antigens. The Arctic Circle group exhibited a higher normalized frequency for five gene segments compared to the Sub-Saharan Africa and Migrant groups. The latter two groups showed a broader distribution of VJ segments. However, exposure to P. falciparum does not appear to have significantly affected the frequency of the studied segments. The results suggest a genetic diversity influenced by genetic drift, with gene segments present stochastically in different populations. The work has also emphasized the need to further explore ancient genomes to identify potential differences between ancient and modern humans regarding the use of V(D)J segments. The study used the best available sequencing technique but pointed to the need for new technologies, such as long-read sequencing, to fully understand genetic variation in immunoglobulin genes. These findings can guide future research on protective V(D)J segments against P. falciparum infections and other infectious agents. Furthermore, knowing which gene segments are more prevalent in a particular population can assist in predicting morbidity concerning a specific pathogen. The genetic diversity of human populations is crucial for the immune response to pathogens, and the selection of germline segments may have been influenced by interactions with infectious agents throughout evolutionary history.