Construção e validação computacional de um conjunto de marcadores multi-InDels autossômicos para identificação humana

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Ramos, Livia Carla [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Genética Humana; Biologia forense; Marcadores genéticos; Microhaplótipo; Multi-InDel; Microhaplotype
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/315231

Os marcadores genéticos STRs (do inglês, short tandem repeats) são considerados padrão-ouro para as análises forenses. Apesar de amplamente utilizados, os STRs apresentam limitações relevantes especialmente em casos complexos, tais como amostras degradadas ou compostas por múltiplos perfis genéticos. Dessa forma, outros marcadores têm despertado interesse na genética forense, com o objetivo de serem complementares aos STRs e superar suas limitações. Os polimorfismos de inserção/deleção, ou InDels, estão amplamente presentes no genoma humano e reúnem algumas características importantes e vantajosas. Eles podem ser amplificados por reação em cadeia da polimerase (PCR) e detectados por eletroforese capilar (CE), tecnologias amplamente presentes nos laboratórios forenses, e podem ser organizados em sistema multiplex. Além de apresentarem baixa taxa de mutação, favorável para análises de vínculo genético e da possibilidade de gerar produtos de amplificação (amplicons) menores, facilitando a análise de amostras degradadas. Ademais, os InDels não produzem artefatos de amplificação denominados stutters, sendo favorável para casos contendo misturas de perfis genéticos de dois ou mais indivíduos. Entretanto, a maioria dos InDels são bi-alélicos, o que reduz seu poder de discriminação. Para contornar essa limitação, novos marcadores genéticos, como os multi-InDels, têm ganhado destaque, pois, preservam as características individuais dos InDels e ainda proporcionam um aumento do polimorfismo. Os marcadores multi-InDels são classificados de forma generalizada como microhaplótipos, constituídos por dois ou mais loci InDels, localizados em um segmento curto de DNA. Atualmente, há painéis de multi-InDels propostos na literatura, todos validados apenas em populações asiáticas. O objetivo deste trabalho foi construir e validar, por meio de abordagens computacionais, um novo conjunto de marcadores multi-InDels autossômicos, que seja capaz identificar os indivíduos da população brasileira e de outras populações do mundo. Previamente, nós avaliamos três conjuntos anteriormente propostos e validados em populações asiáticas, com o objetivo de verificar a sua aplicabilidade em indivíduos brasileiros. Foram utilizados dados públicos de sequenciamento de alta cobertura de genoma completo do projeto 1000 Genomes, que compreende 26 populações mundiais, e a amostras de brasileiros (Projeto Saúde, Bem-estar e Envelhecimento - SABE), tanto para avaliar os painéis existentes quanto para selecionar novos marcadores. Concluiu-se que a maioria dos marcadores anteriormente propostos é informativa para indivíduos brasileiros, uma vez que apresentam mais de três haplótipos frequentes com diferentes tamanhos. Entretanto, 64,8% destes marcadores são propensos a erros de amplificação e/ou sequenciamento, devido à presença de regiões repetitivas, de baixa complexidade, homopolimérica ou STRs. Desse modo, neste trabalho, selecionamos e propusemos um novo conjunto de marcadores multi-InDels para identificação humana, organizado em sistema multiplex e baseado na plataforma de CE, composto por 28 marcadores, além de dois marcadores para determinação do sexo. O painel apresentou alto polimorfismo em cinco superpopulações, bem como em indivíduos brasileiros. A probabilidade de match combinada (PMC) variou de 5,66 x 10-20 a 2,66 x 10-17, enquanto o poder de exclusão combinado (PEC) variou de 0,99958 a 0,99998. Além disso, 94,4% dos amplicons gerados foram menores que 250 pares de base (pb). Portanto, o painel proposto pode ser uma ferramenta complementar útil para a identificação humana, aplicável para população brasileira e em outras populações ao redor do mundo, especialmente em casos complexos.