Diversidade genética de populações globais inferida por STRs autossômicos utilizados para identificação humana genotipados a partir de genomas completos - Recalde, Tamara Soledad Frontanilla (2023)
Os marcadores STRs compreendem cerca de 3% do genoma humano. Uma estratégia para compreender melhor a constituição genética de uma população é estimar a distribuição das frequências alélicas de marcadores STRs. A técnica de PCR junto com a eletroforese capilar são, até hoje, as técnicas de escolha para a genotipagem de marcadores STR. As tecnologias de NGS revolucionaram as ciências biológicas, permitindo o sequenciamento simultâneo de muitas amostras de DNA ou RNA em um curto período de tempo. Com os avanços tecnológicos e a utilização cada vez mais frequente das técnicas de NGS surge a necessidade de testar a efetividade dessa técnica na genotipagem de marcadores STRs. Algumas ferramentas foram desenvolvidas para analisar estes marcadores a partir de dados de NGS, tais como STRait Razor, toaSTR, e HipSTR, entre outras. Existem vários projetos colaborativos internacionais como o Projeto Genoma Humano, o projeto 1000 genomas, o Human Genome Diversity Project (HGDP) entre outros, que disponibilizaram os dados de sequência dos indivíduos analisados, permitindo que estes genomas possam ser estudados com diferentes abordagens voltadas para o estudo da variação genética entre populações diferentes ao redor do mundo. Esse trabalho tem como hipótese que conjuntos de marcadores STRs utilizados para identificação humana e genotipados a partir de genomas completos seriam adequados para estudos de diversidade genética e estimativas de ancestralidade populacional e individual. O objetivo geral foi avaliar os níveis de diversidade e a estrutura genética de populações humanas de diferentes regiões biogeográficas por meio de conjuntos de marcadores STR genotipados com tecnologia de sequenciamento de nova geração. Foram estudados 22 marcadores autossômicos (CSF1PO, D1S1656, D2S441, D2S1338, D3S1358, D5S818, D7S820, D8S1179, D10S1248, D12S391, D13S317, D16S539, D18S51, D19S433, D21S11, D22S1045, FGA, Penta D, Penta E, TH01, TPOX e vWA) em amostra populacional do Estado de São Paulo e em genomas sequenciados no âmbito dos projetos 1000 Genomes e HGDP, utilizando três programas: HipSTR, STRait Razor e toaSTR. Observou-se elevada consistência e acurácia quando comparados os resultados obtidos pela utilização destas três ferramentas. Entretanto, o uso de mais de um software contribui para aumentar a acurácia na inferência de genótipos, principalmente nos marcadores (D21S11, Penta D, Penta E) em que se observou maiores taxas de erros. Com os genótipos obtidos, foi avaliada a diversidade genética entre populações de diferentes regiões biogeográficas e foi estimada a ancestralidade populacional de populações miscigenadas. O conjunto de marcadores STR aqui utilizados mostrou ser efetivos para estimar a estrutura populacional e a ancestralidade em níveis populacional e individual. Apesar da menor diversidade interpopulacional característica destes marcadores, os resultados obtidos se mostraram perfeitamente alinhados ao conhecimento pré-existente relacionado à história demográfica das populações estudadas.