Impacto de variantes genéticas na estabilidade do genoma e seus efeitos no fenótipo

• Processo: 19/21644-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de novembro de 2020 - 31 de outubro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina - Clínica Médica
• Pesquisador responsável: Maria Isabel de Souza Aranha Melaragno
• Beneficiário: Maria Isabel de Souza Aranha Melaragno
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Chong Ae Kim
• Pesquisadores associados: Claudia Berlim de Mello ; Fernanda Teixeira da Silva Bellucco ; Iscia Teresinha Lopes Cendes ; Mariana Moysés Oliveira ; Paulo Bandiera Paiva ; Vera Lúcia Gil da Silva Lopes
• Auxílios(s) vinculado(s): 22/02202-9 - EMU concedido no processo 2019/21644-0: SeqStudio" Genetic Analyzer System, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/17844-9 - Investigação de variantes gênicas em pacientes com hipótese diagnóstica de microdeleção/microduplicação e ausência de desequilíbrios genômicos, BP.MS; 23/10217-9 - Investigação de pacientes com sinais fenotípicos sugestivos de alterações citogenômicas, BP.MS; 23/17803-0 - Impacto de variantes genéticas na estabilidade do genoma e seus efeitos no fenótipo, BP.IC; + mais bolsas vinculadas 23/10945-4 - Impacto de variantes genéticas na estabilidade do genoma e seus efeitos no fenótipo, BP.IC; 22/03989-2 - Rearranjos complexos: mecanismos de formação e relação com o fenótipo, BP.DR; 22/11841-5 - Impacto de variantes genéticas na estabilidade do genoma e seus efeitos no fenótipo, BP.IC; 22/09582-1 - Avaliação da estabilidade mitótica e genômica de células linfoblastoides de pacientes com Síndrome de Cornelia de Lange, BP.DD; 21/12996-0 - Avaliação da estabilidade mitótica e genômica de células linfoblastoides de pacientes com Síndrome de Cornelia de Lange, BP.MS; 22/03428-0 - Busca por variantes genéticas com potencial patogênico em pacientes com fenótipo característico de coesinopatias com enfoque na Síndrome de Cornelia de Lange, BP.DD; 22/00829-4 - Impacto de variantes genéticas na estabilidade do genoma e seus efeitos no fenótipo, BP.IC; 20/15167-1 - Perfil neuropsicológico e de cognição social na síndrome da deleção 22q11 e sua relevância para o risco de psicose: estudo comparativo com amostra de primeiro episódio psicótico, BP.MS; 20/16422-5 - Caracterização da inativação de sequências autossômicas em indivíduos com translocações X-autossomo não equilibradas, BP.DR - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Genética médica Variação genética Genoma humano Fenótipo Sequenciamento de nucleotídeos em larga escala Biologia computacional Rearranjo gênico Cromossomo X
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alterações fenotípicas | correlação genótipo-fenótipo | cromossomo X | deleção 22q11 | Doenças genômicas | Rearranjos cromossômicos | 2 | Genética Médica

Resumo

A investigação de alterações citogenômicas e moleculares, por meio de metodologias de pesquisa mais potentes e precisas, tem permitido a caracterização de variantes genéticas com um grau de resolução cada vez maior. O presente projeto de pesquisa propõe o uso de abordagens de investigações inovadoras, incluindo diversas estratégias envolvendo sequenciamento de nova geração, ferramentas de bioinformática e outras técnicas de ponta direcionadas a um maior entendimento da arquitetura do genoma humano, dos mecanismos de formação de rearranjos citogenômicos e do impacto desses eventos no fenótipo. O presente trabalho abrange três subprojetos, com diferentes estudos. O subprojeto 1 refere-se à "Investigação de rearranjos cromossômicos estruturais equilibrados e não equilibrados envolvendo o cromossomo X". Em pacientes com translocações X-autossomo não equilibradas, será investigada a propagação da inativação do cromossomo X para sequências autossômicas e as consequências do silenciamento de genes autossômicos para o fenótipo dos pacientes (estudo 1). Em mulheres com diferentes translocações X-autossomo equilibradas e alterações fenotípicas, serão mapeados os pontos de quebra para a identificação de rupturas gênicas no cromossomo X alterado que, associadas à inativação do cromossomo X normal, resultem em ausência de cópias funcionais dos genes e consequências clínicas (estudo 2). Em mulheres com falência ovariana prematura e translocações X-autossomo equilibradas com ponto de quebra em Xq, não associados ao fenótipo, será investigada a reorganização da cromatina frente ao rearranjo, uma vez que o efeito de posição é uma das hipóteses mais aceitas para explicar a disfunção gonadal nessas pacientes (estudo 3). O subprojeto 2 refere-se à "Investigação de rearranjos autossômicos raros de interesse científico". Serão estudados pacientes com rearranjos estruturais intracromossômicos com foco no sequenciamento dos pontos de quebra para a elucidação dos mecanismos de formação e de sua relação com o fenótipo (estudo 1). Serão estudados também pacientes com rearranjos estruturais diversos com foco na determinação de seus mecanismos patogênicos e de sua relação com o fenótipo (estudo 2). O subprojeto 3 refere-se à "Investigação de pacientes com a síndrome da deleção 22q11.2", com a aplicação de diferentes abordagens de pesquisa, com foco principal na variabilidade fenotípica apresentada pelos pacientes. Serão avaliadas variações de número de cópias (CNVs) e polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) para uma melhor compreensão dos modificadores genéticos envolvidos no fenótipo, especialmente para a manifestação cardíaca e escoliose. Serão utilizadas análises computacionais, incluindo aprendizado de máquina (machine learning) (estudo 1). Por meio do sequenciamento de um painel de genes candidatos para as alterações fenotípicas, será avaliado o papel de variantes genéticas, seu impacto na expressão de mRNAs e miRNAs, e a relação dessas alterações com o fenótipo apresentado pelos pacientes (estudo 2). Também serão investigadas as variações na composição das low copy repeats (LCRs) da região 22q11.2 para a identificação das diferentes sequências de DNA que possam predispor a região a rearranjos (estudo 3). De uma forma geral, os estudos propostos neste projeto temático compõem uma unidade direcionada ao melhor entendimento do genoma humano a partir da investigação de alterações estruturais. Assim, o desenvolvimento dos trabalhos será essencial para um maior conhecimento tanto do impacto das variantes genéticas no fenótipo quanto da plasticidade e estabilidade genômica. (AU)

Publicações científicas

(10)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

NUNES, NATALIA; ZAMARIOLLI, MALU; DANTAS, ANELISA GOLLO; COLA, PAULA; DE AGOSTINHO JUNIOR, FRANCISCO; PIAZZON, FLAVIA BALBO; MELONI, VERA AYRES; MELARAGNO, MARIA ISABEL. CEDNIK syndrome in a Brazilian patient with compound heterozygous pathogenic variants. EUROPEAN JOURNAL OF MEDICAL GENETICS, v. 65, n. 3, p. 4-pg., 2022-03-01. (19/21644-0)

ZAMARIOLLI, M.; DANTAS, A. G.; NUNES, N.; MOYSES-OLIVEIRA, M.; SGARDIOLI, I. C.; SOARES, D. C. Q.; GIL-DA-SILVA-LOPES, V. L.; KIM, C. A.; MELARAGNO, M. I.. Phenotypic heterogeneity in 22q11.2 deletion syndrome: Copy Number Variants as genetic modifiers for congenital heart disease in a Brazilian cohort. AMERICAN JOURNAL OF MEDICAL GENETICS PART A, v. N/A, p. 9-pg., 2023-02-07. (19/21644-0, 18/20618-2)

SAMANTHA VERNASCHI KELMANN; BRUNO DE OLIVEIRA STEPHAN; SILVIA MARIA DE MACEDO BARBOSA; RITA TIZIANA VERARDO POLASTRINI; ZILDA NAJJAR PRADO DE OLIVEIRA; MARIA CECÍLIA RIVITTI-MACHADO; GUSTAVO MARQUEZANI SPOLADOR; RACHEL SAYURI HONJO; KEN SAIDA; NAOMICHI MATSUMOTO; et al. Advantages of whole-exome sequencing over immunomapping in 67 Brazilian patients with epidermolysis bullosa. ANAIS BRASILEIROS DE DERMATOLOGIA, v. 99, n. 3, p. 350-356, 2024-05-31. (19/21644-0)

KOZEL, BETH A.; BARAK, BOAZ; KIM, CHONG AE; MERVIS, CAROLYN B.; OSBORNE, LUCY R.; PORTER, MELANIE; POBER, BARBARA R.. Williams syndrome. NATURE REVIEWS DISEASE PRIMERS, v. 7, n. 1, JUN 17 2021. (19/21644-0)

FAVILLA, BIANCA PEREIRA; MELONI, VERA AYRES; PEREZ, ANA BEATRIZ; MORETTI-FERREIRA, DANILO; DE SOUZA, DEISE HELENA; BELLUCCO, FERNANDA TEIXEIRA; MELARAGNO, MARIA ISABEL. Spread of X-chromosome inactivation into autosomal regions in patients with unbalanced X-autosome translocations and its phenotypic effects. AMERICAN JOURNAL OF MEDICAL GENETICS PART A, v. 185, n. 8, p. 2295-2305, AUG 2021. (14/11572-8, 19/21644-0)

BURSSED, BRUNA; ZAMARIOLLI, MALU; BELLUCCO, FERNANDA TEIXEIRA; MELARAGNO, MARIA ISABEL. Mechanisms of structural chromosomal rearrangement formation. MOLECULAR CYTOGENETICS, v. 15, n. 1, p. 15-pg., 2022-06-14. (19/21644-0)

OLIVATI, CAROLINE; FAVILLA, BIANCA PEREIRA; FREITAS, ERIKA LOPES; SANTOS, BIBIANA; MELARAGNO, MARIA ISABEL; MELONI, VERA AYRES; PIAZZON, FLAVIA. Allan-Herndon-Dudley syndrome in a female patient and related mechanisms. MOLECULAR GENETICS AND METABOLISM REPORTS, v. 31, p. 4-pg., 2022-05-07. (19/21644-0)

BURSSED, BRUNA; ZAMARIOLLI, MALU; FAVILLA, BIANCA PEREIRA; MELONI, VERA AYRES; GOLONI-BERTOLLO, ENY MARIA; BELLUCCO, FERNANDA TEIXEIRA; MELARAGNO, MARIA ISABEL. Fold-back mechanism originating inv-dup-del rearrangements in chromosomes 13 and 15. Chromosome Research, v. 31, n. 1, p. 11-pg., 2023-02-24. (19/26175-8, 14/11572-8, 19/21644-0)

ZAMARIOLLI, MALU; AUWERX, CHIARA; SADLER, MARIE C.; VAN DER GRAAF, ADRIAAN; LEPIK, KAIDO; SCHOELER, TABEA; MOYSES-OLIVEIRA, MARIANA; DANTAS, ANELISA G.; MELARAGNO, MARIA ISABEL; KUTALIK, ZOLTAN. The impact of 22q11.2 copy-number variants on human traits in the general population. American Journal of Human Genetics, v. 110, n. 2, p. 14-pg., 2023-02-02. (20/11241-2, 19/21644-0)

FAVILLA, BIANCA PEREIRA; BURSSED, BRUNA; YAMASHIRO COELHO, ERIKA MITIE; PEREZ, ANA BEATRIZ ALVAREZ; DE FARIA SOARES, MARIA DE FATIMA; MELONI, VERA AYRES; BELLUCCO, FERNANDA TEIXEIRA; MELARAGNO, MARIA ISABEL. Minimal Critical Region and Genes for a Typical Presentation of Langer-Giedion Syndrome. Cytogenetic and Genome Research, v. N/A, p. 9-pg., 2022-03-15. (19/21644-0)