Diferenciação populacional sob seleção forte: um estudo de caso com os loci HLA

• Processo: 25/00828-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Diogo Meyer
• Beneficiário: Alfredo Antonio Reis Marin
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/14851-9 - Genômica Populacional Humana: uma perspectiva a partir de populações miscigenadas, AP.TEM
• Assunto(s): Características da população Genética populacional Evolução molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: estrutura populacional | Genética de populações | seleção balanceadora | Genética evolutiva

Resumo

A seleção natural pode resultar em um aumento da diferenciação genética entre populações, no caso em que variantes adaptadas localmente diferem entre as populações (Novembre e Di Rienzo 2009). A seleção natural também pode potencialmente atuar na direção oposta, mantendo uma diversidade compartilhada entre populações, quando a seleção favorece conjuntos similares de alelos em populações distintas. Por fim, a seleção também pode aumentar a diversidade dentro de populações individuais, como ocorre quando os heterozigotos são favorecidos. Isso naturalmente levanta a questão: para os loci HLA, onde uma alta variabilidade é documentada e que coevoluem com a diversidade de patógenos, que por sua vez é estruturada geograficamente (Prugnolle et al. 2005), como a diversidade genética está distribuída geograficamente? Nós mostramos anteriormente que os SNPs dentro dos genes HLA têm FST significativamente menor entre pares de populações do que os SNPs do restante do genoma (Brandt et al. 2018). No entanto, para populações que divergiram recentemente (aquelas da mesma região continental), o FST dos SNPs nos genes HLA é, de fato, maior do que no genoma como um todo, sugerindo que o modo e o efeito da seleção variam dependendo do intervalo de tempo da divergência populacional (Nunes et al. 2021). Aqui, nos basearemos no modelo de relação e estrutura de Weir e Goudet (Weir e Goudet 2017) para explorar sistematicamente os efeitos da seleção em diferentes escalas geográficas (usando diferentes populações de referência) e para abordar a relação entre estrutura populacional e parentesco. Somos motivados pelo fato de que o parentesco nos loci HLA é biologicamente relevante tanto para dinâmicas evolutivas (por exemplo, a capacidade de patógenos se espalharem por uma população) quanto para aplicações médicas (por exemplo, a capacidade de encontrar indivíduos compatíveis em termos de HLA para transplantes). Nossas análises anteriores abordaram o polimorfismo em nível de SNP, mas é a combinação de variantes (que definem os "alelos HLA") que determina o repertório de peptídeos que são ligados e apresentados ao sistema imunológico. Assim, usaremos a estrutura de FST para comparar padrões de parentesco nesses diferentes níveis biológicos.