Existem evidências de que o gene HLA-B, cujo produto tem como função a apresentação de peptídeos a linfócitos CD8+ e ligação a receptores KIR, esteja sob a ação da seleção natural. As populações nativas da América do Sul possuem uma grande quantidade de alelos de HLA-B exclusivos (endêmicos) em freqüências elevadas, enquanto que as populações nativas norte-americanas compartilham seus alelos com a Ásia. A hipótese elaborada para explicar a diferença de perfil alélico entre as populações norte e sul-americanas é conhecida como turnover de alelos. Segundo essa hipótese, os alelos exclusivos de ameríndios teriam aumentado de freqüência e substituído os ancestrais por apresentarem com eficiência os antígenos dos patógenos sul-americanos e/ou devido ao efeito de deriva genética, que provavelmente foi importante como conseqüência dos pequenos tamanhos efetivos populacionais. Esse processo teria ocorrido várias vezes, explicando as diferenças nos perfis alélicos entre as populações sul-americanas, cada uma das quais com um determinado conjunto de alelos endêmicos. Para verificar se as populações que possuem maiores freqüências de alelos endêmicos apresentam sinais da atuação da seleção natural, nós analisamos o polimorfismo do gene HLA-B em 474 amostras oriundas de 26 populações nativo-americanas e uma siberiana, quantificamos a freqüência de alelos endêmicos por população e região, e aplicamos os testes de neutralidade Ewens-Watterson e D de Tajima. Nós encontramos uma correlação positiva entre aumento da distância do Estreito de Bering e maior freqüência de alelos endêmicos (r2 = 0,351, p<0,01). Entretanto, essa correlação desapareceu quando excluímos as populações norte-americanas (r2 = 0,109, p>0,10), mostrando que a correlação é uma conseqüência das diferenças entre as populações localizadas na região neártica, que praticamente não possuem alelos endêmicos, e as populações neotropicais, que apresentam uma maior freqüência de alelos endêmicos. Esse resultado está de acordo com a hipótese de que há uma correlação entre o ambiente tropical e alterações do perfil alélico das populações ameríndias. O teste de D de Tajima mostrou desvios significativos de neutralidade, na direção de seleção balanceadora, ao longo de todo o continente (p<0,05), não havendo diferenças entre as populações com maiores ou menores freqüências de alelos endêmicos. Esse resultado é, provavelmente, conseqüência da captação de um sinal seletivo anterior à entrada no continente americano. Nossos resultados mostram que a composição de alelos endêmicos difere entre os grupos populações, e não entre as populações individuais. Portanto, é plausível que a seleção natural tenha promovido a substituição dos alelos asiáticos antes do estabelecimento das populações ameríndias individuais que conhecemos hoje. Essa hipótese está de acordo com a quase total ausência de populações desviando significativamente do esperado segundo o modelo neutro, quando aplicamos o teste de Ewens-Watterson, que ao contrário do D de Tajima, é menos afetado por eventos seletivos antigos. / The protein encoded by the HLA-B gene presentes antigenic peptides for immune recognition by T cells and interacts with killer cell immunoglobulin-like receptors. There is strong evidence that HLA-B is evolving under natural selection. South American Amerindians Populations have a great number of exclusive (endemic) HLA-B alleles in high frequency. These are alleles found in this geographic region, and nowhere else in the world. Differently, Native North American Populations have the same alleles as those found in Asians. The allelic turnover hypothesis was proposed to explain these findings. According to this model, the endemic South American alleles reached high frequencies and replaced the old ones under pathogen driving selection and/or strong genetic drift. It is likely that the allelic turnover occurs several times in the history of South Americans Populations, explaining the differences in endemic alleles present in each populations. It is plausible that Native Americans Populations with evidence of allelic turnover were under a strong selective pressure. To test this hypothesis we analyzed the HLA-B gene in 474 individuals from 26 Native American and one Siberian Populations. We described the endemic alleles frequencies for each population and applied the Ewens-Watterson and Tajimas D tests of neutrality. We found a positive correlation between distances from the Behring Strait and on increase in the frequency of the endemic alleles (r2 = 0.351, p<0.01). However, significance was lost when the North Americans Populations werw removed (r2 = 0.109, p>0.10), showing that the correlation was driven by differences between the Neartic Populations (low frequency of endemic alleles) and Neotropical Populations (high frequency of endemic alleles). This observation is in agreement with the hypothesis of correlation between the tropical environment and the shift in the allelic composition observed in Native Latin American Populations. Our results of Tajimas D showed deviations compatible with the action of balancing selection in populations in all the Americas. It is likely that this signal was generated before the colonization of the continent, probably with no correlation with the increase of the endemic alleles frequencies. We observed similarities in the endemic allelic composition of populations located at specific regions (eg, Amazonia or South Mexico) which is likely an effect of their common ancestry Only two populations deviated significantly from neutrality when we applied the Ewens-Watterson test (a less powerful test for ancient selective or demographic effects than Tajimas D). These results are compatible with selection favoring the endemic alleles in the past, before the establishment of the individual populations, whose demographic histories resulted in patterns of variation compatible with neutrality.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-15042010-173001 |
| Date | 30 March 2009 |
| Creators | Francisco, Rodrigo dos Santos |
| Contributors | Meyer, Diogo |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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