Seleção balanceadora no genoma humano: detecção, causas e consequências

• Processo: 14/06015-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2014
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Diogo Meyer
• Beneficiário: Jônatas Eduardo da Silva César
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/18010-0 - Seleção balanceadora no genoma humano: detecção, causas e consequências, AP.R
• Assunto(s): Genética populacional Biologia computacional Bioestatística Genômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioestatística | bioinformática | Genética de populações | Genômica | Genômica Evolutiva | Genética de Populações

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, 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 atuou 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.