Análise de perda de sequências de DNA satélite do tipo alfoide em regiões centroméricas na população geral e em tumores pediátricos

• Processo: 19/05654-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 07 de dezembro de 2019
• Data de Término da vigência: 16 de dezembro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Acordo de Cooperação: CONFAP ; Newton Fund, com FAPESP como instituição parceira no Brasil ; UK Academies
• Pesquisador responsável: Ana Cristina Victorino Krepischi
• Beneficiário: Ana Cristina Victorino Krepischi
• Pesquisador visitante: William Robert Alfred Brown
• Instituição do Pesquisador Visitante: University of Nottingham, University Park, Inglaterra
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/08028-1 - CEGH-CEL - Centro de Estudos do Genoma Humano e de Células-Tronco, AP.CEPID
• Assunto(s): Câncer infantil Biologia computacional Centrômero Intercâmbio de pesquisadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioinformática | cancer pediátrico | Centromero | Neo-centrômero | Câncer pediátrico

Resumo

A sequência de DNA é agora a principal fonte de informação biológica nos níveis individual e populacional. Centenas de milhares de genomas humanos foram sequenciados, mas destes apenas alguns foram analisados citogeneticamente. Alterações cromossômicas ocorrem em uma pequena porcentagem de todos os recém-nascidos vivos, em geral originando doenças. Entretanto, com o advento da citogenética molecular e, mais recentemente, do sequenciamento de segunda geração (NGS), foi revelada enorme complexidade estrutural no genoma humano de indivíduos saudáveis, na forma de rearranjos estruturais e/ou quantitativos coletivamente referidos como variação estrutural (structural variants - SV), que incluem deleções, duplicações, inversões, inserções e translocações. As variantes estruturais compreendem grande parte dos genomas humanos, tendo grande impacto na organização das sequências bem como repercussão na saúde humana. Portanto, milhares de reorganizações genômicas alternativas estão presentes nos genomas analisados até o momento, compondo a diversidade genética de nossa espécie. A identificação de tais variantes estruturais em genomas derivados de indivíduos com doenças genéticas ou anomalias congênitas conhecidas é uma abordagem mais direta e bastante utilizada na genômica médica, mas certamente ainda milhares de variantes permanecem por ser detectadas. Alguns dos rearranjos não identificados podem ser translocações recíprocas aparentemente equilibradas (sem ganho ou perda de material genômico eucromático detectável), em indivíduos assintomáticos; outra possibilidade é a ocorrência de portadores de cromossomos marcadores compostos apenas de sequências repetitivas, que também podem existir em pessoas assintomáticas.Parte dos rearranjos estruturais podem levar ao surgimento de novos centrômeros, não baseados em DNA satélite-alfa centromérico; neocentromeros humanos constitucionais já foram descritos, em geral em cromossomos marcadores identificados em crianças com atraso no desenvolvimento ou anomalias congênitas. Adicionalmente, neocentrômeros também foram identificados em no mínimo dois tipos de câncer em humanos.A proposta é baseada na quantificação do número de reads que mapeam no DNA alfóide dos centrômeros, proporcionalmente ao número de reads mapeadas em sequências próximas ao centrômero e específicas para cada cromossomo. A pipeline será estrutura usando genomas humanos disponíveis em bancos de dados públicos de indivíduos sem histórico de doenças genéticas como Genome Aggregation Database (gnomAD - disponível em https://gnomad.broadinstitute.org ) e 1000 Genomes Project (disponível em http://www.internationalgenome.org/home). Uma vez que tenhamos determinado os parâmetros para a média e variância populacional de cada uma das sequências cromossômicas em células somáticas, analisaremos milhares genomas completos de tumores pediátricos para identificação de tumores que poderiam conter novos centrômeros. Esses genomas de tumores pediátricos serão obtidos a partir de bancos de dados públicos como o St. Judes Cloud (disponível em https://www.stjude.cloud) e Kids First (disponível em https://kidsfirstdrc.org), assim como genomas provenientes de tumores de pacientes pediátricos depositados no laboratório da Dra. Ana Krepischi. (AU)