Uso de sequenciamento de genoma e exoma completo para análise de variações no DNA mitocondrial da população brasileira

• Processo: 25/15637-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto Chiaratti
• Beneficiário: Sérgio Antonio Garcia Pereira Junior
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/02226-8 - Bilateral BBSRC-FAPESP: mecanismos moleculares que modulam a transmissão pela linhagem germinativa de variantes de mtDNA, AP.TEM
• Assunto(s): Envelhecimento Mitocôndrias DNA mitocondrial Mutação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Envelhecimento | haplogrupo | mitocôndria | mtDNA | mutação | Variante | Genética mitocondrial

Resumo

O DNA mitocondrial (mtDNA) é um genoma circular, multi-cópia e extra-nuclear de 16,6 kb que compreende duas regiões não codificantes e 37 genes essenciais para a função mitocondrial. Sujeito a uma alta taxa de mutação e devido a ausência de recombinação, moléculas mutantes e selvagens de mtDNA normalmente co-existem na célula determinando uma condição denominada heteroplasmia. Normalmente, a heteroplasmia está presente na maioria dos indivíduos humanos em níveis abaixo de 1%, mas pode aumentar a níveis que causam doenças (e.g., >80%) ou influenciar uma variedade de fenótipos devido a mecanismos como replicação relaxada e segregação vegetativa. Adicionalmente, devido a herança materna do mtDNA, a população humana tem sido dividida em vários haplogrupos de acordo com o nível de variação na sequência do mtDNA. No entanto, a maioria das bases de dados genômicos envolvendo sequenciamento de genoma completo (WGS) e sequenciamento de exoma completo (WES) não inclui variantes de mtDNA devido a dificuldades técnicas em se analisar a sequência deste genoma, principalmente explicado pela existência de sequências mitocondriais nucleares (NUMTs), as quais requerem o uso de pipelines dedicados para se evitar o alinhamento incorreto e chamada de variantes falso-positivas. Isso é de importância particular para o Brasil uma vez que a maioria dos estudos de variação de sequência do mtDNA até agora focou em regiões brasileiras específicas, se baseou em métodos de baixa resolução, restringiu-se a regiões curtas do mtDNA e envolveu um número restrito de indivíduos. Apesar disso, projetos recentes e em andamento têm gerado dados de WGS e WES com alta cobertura da população brasileira. Neste sentido, o objetivo da presente proposta é investigar variantes no mtDNA de no mínimo dois conjuntos de dados brasileiros de WGS/WES para determinar variações e número de cópias de mtDNA, frequência de haplogrupos, e associação com fenótipos disponíveis (e.g., envelhecimento e doenças). Com esse objetivo, iremos utilizar duas coortes com 1.171 (WGS) e 10.000 (WES) indivíduos do Brasil. Esperamos que os achados do presente estudo contribuam para um melhor entendimento das características do mtDNA humano no Brasil, sendo de relevância científica e médica. (AU)