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Seleção balanceadora no genoma humano: detecção, causas e consequências

Processo: 12/18010-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2013 - 31 de outubro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
Pesquisador responsável:Diogo Meyer
Beneficiário:Diogo Meyer
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesq. associados: Aida Andrés ; Bruce Spencer Weir ; Eduardo José Melo dos Santos ; Emmanouil Dermitzakis ; João Farias Guerreiro ; Jorge Macedo Rocha ; Regina Célia Mingroni Netto
Bolsa(s) vinculada(s):14/15365-7 - Seleção balanceadora no Genoma Humano: detecção, causas e consequências, BP.TT
14/06015-2 - Seleção balanceadora no genoma humano: detecção, causas e consequências, BP.TT
Assunto(s):Genética populacional  Genômica  Genoma humano  Seleção natural  Evolução humana  Miscigenação 

Resumo

A seleção balanceadora é aquela que aumenta a variação genética em relação ao esperado sob neutralidade. Formas de seleção balanceadora incluem vantagem do heterozigoto, seleção dependente de frequência e seleção variável no tempo ou espaço. Apesar da análise de dados genômicos ter contribuído para entender como fatores demográficos e seletivos interagem, o conhecimento sobre seleção balanceadora permanece limitado. Neste projeto propomos a investigação da seleção balanceadora usando diversas abordagens, com o objetivo de responder a quatro questões. (a) O quão comum é a seleção balanceadora no genoma humano, e quais são os seus alvos? Como a maioria dos scans para genes selecionados busca casos de seleção direcional, eles tem poder reduzido para detectar a seleção balanceadora. Nós propomos a utilização de dados de sequenciamento em baixa cobertura em amostras de 12 populações humanas, publicamente disponíveis, para localizar genes que evoluíram sob seleção balanceadora. (b) Qual o efeito da seleção balanceadora nas regiões próximas a um gene selecionado? A seleção balanceadora num gene aumenta a variação em regiões ligadas. Como consequência, pode haver um aumento na frequência de variantes deletérias ligadas ao gene sob seleção. Testaremos essa hipótese analisando o polimorfismo próximo a genes sob seleção balanceadora, usando genomas de 12 populações humanas, publicamente disponíveis. (c) Como a seleção balanceadora molda a diferenciação genética entre populações? Resultados teóricos preveem que a seleção balanceadora reduz a diferenciação populacional. Entretanto, estudos recentes indicam o oposto, com genes sob seleção balanceadora apresentando alta diferenciação. Usando a genotipagem em alta densidade para 29 populações e sequenciamento em amostras 12 populações, além da genotipagem para 4 populações ameríndias do Brasil a ser realizada por nós, testaremos essa hipótese examinando a diferenciação em genes sob intensa seleção balanceadora. (d) Qual é a escala temporal da ação da seleção balanceadora, e como a seleção interfere no processo de miscigenação? Não é claro se a seleção balanceadora tenha atuado na história recente de populações humanas. Usando os dados de genotipagem de SNPs em alta densidade que iremos gerar para duas populações brasileiras miscigenadas, vamos usar o princípio do mapeamento por miscigenação para detectar regiões do genoma com proporções de ancestralidade distintas da média genômica, indicando vantagens seletivas recentes de um dos componentes ancestrais. (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)
AGUIAR, VITOR R. C.; CESAR, JONATAS; DELANEAU, OLIVIER; DERMITZAKIS, EMMANOUIL T.; MEYER, DIOGO. Expression estimation and eQTL mapping for HLA genes with a personalized pipeline. PLOS GENETICS, v. 15, n. 4 APR 2019. Citações Web of Science: 0.
BRANDT, DEBORA Y. C.; CESAR, JONATAS; GOUDET, JEROME; MEYER, DIOGO. The Effect of Balancing Selection on Population Differentiation: A Study with HLA Genes. G3-GENES, GENOMES, GENETICS, v. 8, n. 8, p. 2805-2815, AUG 2018. Citações Web of Science: 2.
LEMES, RENAN B.; NUNES, KELLY; CARNAVALLI, JULIANA E. P.; KIMURA, LILIAN; MINGRONI-NETTO, REGINA C.; MEYER, DIOGO; OTTO, PAULO A. Inbreeding estimates in human populations: Applying new approaches to an admixed Brazilian isolate. PLoS One, v. 13, n. 4 APR 24 2018. Citações Web of Science: 3.
BITARELLO, BARBARA D.; DE FILIPPO, CESARE; TEIXEIRA, JOAO C.; SCHMIDT, JOSHUA M.; KLEINERT, PHILIP; MEYER, DIOGO; ANDRES, AIDA M. Signatures of Long-Term Balancing Selection in Human Genomes. GENOME BIOLOGY AND EVOLUTION, v. 10, n. 3, p. 939-955, MAR 2018. Citações Web of Science: 8.
MEYER, DIOGO; AGUIAR, VITOR R. C.; BITARELLO, BARBARA D.; BRANDT, DEBORA Y. C.; NUNES, KELLY. A genomic perspective on HLA evolution. IMMUNOGENETICS, v. 70, n. 1, p. 5-27, JAN 2018. Citações Web of Science: 11.
KIMURA, LILIAN; NUNES, KELLY; INES MACEDO-SOUZA, LUCIA; ROCHA, JORGE; MEYER, DIOGO; MINGRONI-NETTO, REGINA CELIA. Inferring paternal history of rural African-derived Brazilian populations from Y chromosomes. AMERICAN JOURNAL OF HUMAN BIOLOGY, v. 29, n. 2, SI MAR-APR 2017. Citações Web of Science: 3.
NUNES, KELLY; PIOVEZAN, BRUNO; TORRES, MARGARETH A.; PONTES, GERLANDIA N.; KIMURA, LILIAN; CARNAVALLI, JULIANA E. P.; MINGRONI NETTO, REGINA CELIA; MORAES, MARIA ELISA; MEYER, DIOGO. Population variation of HLA genes in rural communities in Brazil, the Quilombos from the Vale do Ribeira, Sao Paulo - Brazil. HUMAN IMMUNOLOGY, v. 77, n. 6, p. 447-448, JUN 2016. Citações Web of Science: 2.
NUNES, KELLY; ZHENG, XIUWEN; TORRES, MARGARETH; MORAES, MARIA ELISA; PIOVEZAN, BRUNO Z.; PONTES, GERLANDIA N.; KIMURA, LILIAN; CARNAVALLI, JULIANA E. P.; MINGRONI NETTO, REGINA C.; MEYER, DIOGO. HLA imputation in an admixed population: An assessment of the 1000 Genomes data as a training set. HUMAN IMMUNOLOGY, v. 77, n. 3, p. 307-312, MAR 2016. Citações Web of Science: 12.
FRANCISCO, RODRIGO DOS SANTOS; BUHLER, STEPHANE; NUNES, JOSE MANUEL; BITARELLO, BARBARA DOMINGUES; FRANCA, GUSTAVO STARVAGGI; MEYER, DIOGO; SANCHEZ-MAZAS, ALICIA. HLA supertype variation across populations: new insights into the role of natural selection in the evolution of HLA-A and HLA-B polymorphisms. IMMUNOGENETICS, v. 67, n. 11-12, p. 651-663, NOV 2015. Citações Web of Science: 12.
BRANDT, DEBORA Y. C.; AGUIAR, VITOR R. C.; BITARELLO, BARBARA D.; NUNES, KELLY; GOUDET, JEROME; MEYER, DIOGO. Mapping Bias Overestimates Reference Allele Frequencies at the HLA Genes in the 1000 Genomes Project Phase I Data. G3-GENES, GENOMES, GENETICS, v. 5, n. 5, p. 931-941, MAY 1 2015. Citações Web of Science: 28.

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