CBF2Cv1 avec CAMs et DENMs

A Figura 2.1 mostra dois segmentos de DNA do mesmo gene em dois cromossomos homólogos (um cromossomo do pai e outro da mãe) não necessariamente idênticos. As bases nitrogenadas complementares GC e AT representam duas formas distintas para o mesmo gene denominadas alelos A e a respectivamente. Essa variante Aa será um SNP (pronuncia-se snip) caso apresente frequência maior ou igual a 1% na população, caso contrário, essa variante é considerada uma mutação (BROOKES, 1999). Assim, uma forma de representar essa informação é dizer que esse indivíduo possui o genótipo Aa para esse locus no gene em questão.

A Figura 2.2 exemplica uma amostra com três indivíduos e as sequências de bases nitrogenadas de uma única ta do DNA de pares de cromossomos homólogos. Como exemplo, pela complementariedade entre as bases nitrogenadas, sabe-se que A (adenina) se liga a T (timina) ou vice-versa, e que C (citosina) se liga a G (guanina), logo, basta ter a informação de uma ta de cada cromossomo. Na Figura 2.2, para o SNP1, o indivíduo 1 apresenta os genótipos TC (ca subentendido que T se liga a A e C se liga a G); para o indivíduo 2, os genótipos TT (ca subentendido que T se liga a A) e para o indivíduo 3, os genótipos CC (ca subentendido que C se liga a G).

Segundo Arbex (2009), se o polimorsmo estiver nas células reprodutoras de um indivíduo, então pelo menos um de seus descendentes podem herdar essa modicação e, após muitas gerações, o SNP pode, eventualmente, se estabelecer na população. Todavia,

Figura 2.1 Ilustração de um SNP de um gene em um par de cromossomos autossômicos. O terceiro par de bases de cada cromossomo mostra a variação (GC ou AT). Adaptado de Laird e Lange (2011).

existem apenas dois alelos, o da sequência original e a versão polimórca (ARBEX, 2009). A probabilidade do surgimento de um terceiro alelo na mesma posição e estabelecimento do mesmo na população a partir da reprodução de seus portadores é muito baixa (ARBEX, 2009). Por isso, os SNPs, algumas vezes, são chamados de marcadores bi-alélico (BROOKES, 1999).

De acordo com Ban et al. (2010), um SNP em uma sequência que codica uma proteína pode induzir mudanças em aminoácidos, resultando em alterações funcionais da proteína. Alguns SNPs em uma região promotora1 _{podem afetar a regulação transcricional, e um}

SNP em uma região de íntron pode afetar o splicing2 _{ou a expressão de um gene (BAN}

et al., 2010). Por outro lado, SNPs que ocorrem fora de regiões codicantes podem não desempenhar um papel determinante na doença, mas mesmo SNPs que ocorrem em

1_{É uma sequência de DNA que o aparelho de transcrição reconhece e se liga (PIERCE, 2013). Ele}

indica qual dos dois lamentos de DNA deve ser lido como molde e a direção de transcrição (PIERCE, 2013).

2_{Neste processo (cujo nome signica ato de cortar, em português), regiões especícas do RNA}

mensageiro (os íntrons) são recortadas e eliminadas. Os íntrons eliminados são segmentos não-codicantes, porque não levam nenhuma mensagem para produção de proteínas. Depois que eles são eliminados, os segmentos resultantes (os éxons) unem-se entre si, formando a molécula de RNA mensageiro funcional, com a mensagem madura, ou a mensagem propriamente dita (ALBERTS et al., 2010). Este processo é importante pois somente após ter passado por ele é que o RNA mensageiro se torna ativo na codicação da mensagem que levará à produção de uma proteína especíca (ALBERTS et al., 2010).

Figura 2.2 Exemplo de dois SNPs em uma amostra de três indivíduos. Adaptado de Silva (2013).

uma região codicante podem não ter qualquer efeito biológico por causa da exibilidade existente na codicação de sequências (LAIRD; LANGE, 2011). Como mostrado na Figura 2.3, os aminoácidos são codicados por códons3 _{que são três pares de sequências}

de base. A maioria dos códons tem uma relação de muitos-para-um em relação ao número de aminoácidos, isto é, várias sequências básicas de três pares podem codicar o mesmo aminoácido (LAIRD; LANGE, 2011). Por exemplo, se a terceira base do códon no TCT para a serina é alterado para qualquer uma das outras três bases, por exemplo, TCA, ainda será codicada uma serina. Tais variantes são denominadas de SNP silencioso ou sinônimo porque não causam mudança alguma em seu produto, mas são úteis como marcadores genéticos, pois podem sinalizar regiões que contenham a verdadeira mutação causal (LAIRD; LANGE, 2011).

Como exemplo de SNPs não-sinônimos, a anemia falciforme é causada por um única

3_{É uma sequência de três bases nitrogenadas do RNA mensageiro que codicam um determinado}

aminoácido ou que indicam o ponto de início ou m de tradução da cadeia de RNA mensageiro (PIERCE, 2013).

mudança no par de bases no gene da hemoglobina no cromossomo 11 em humanos (LAIRD; LANGE, 2011). A Figura 2.3 mostra a sequência codicada do gene normal da hemoglobina (A) e do gene da hemoglobina falciforme (S). As duas sequências diferem por uma mudança de uma forma regular na sequência que codica a hemoglobina glutamina. A base nitrogenada A na sequência GAG (em vermelho) é trocada por T na sequência GTG (em vermelho), gerando uma variante (SNP). O alelo falciforme (chamado S para doente) altera a seqüência, por isso, que a valina (Val) é codicada em vez de glutamina (Glu). Indivíduos com SS desenvolvem a anemia falciforme, enquanto que indivíduos com AS e AA não são afetados pela doença.

Figura 2.3 Uma variante no gene da hemoglobina causando anemia falciforme. Adaptado de Laird e Lange (2011).

Uma das vantagens do uso de SNPs na predição de fenótipos em seleção genômica é não necessitar da realização de análise de ligação, uma vez que devido a grande saturação do genoma com marcadores SNPs, assume-se que estes estão diretamente em LD com o QTL (SILVA, 2013). Além disso, as posições de todos os marcadores são conhecidas, pois são obtidas diretamente do processo de genotipagem (SILVA, 2013). Isto permite extrapolar"os resultados (efeitos de marcadores) obtidos de um grupo de indivíduos para outro grupo de indivíduos relacionados de alguma forma com o primeiro, por exemplo, entre gerações (SILVA, 2013). Assim, diferentemente da análise clássica de QTL

via microssatélites4_{, a qual apresenta utilidade apenas dentro da população estudada,}

pois QTLs identicados em uma família F2 só podem ser usados nesta população, as informações genéticas sobre SNPs podem ser exploradas em outras populações (SILVA, 2013).

Outra vantagem dos SNPs é que características quantitativas são governadas por um grande número de genes com pequenos efeitos (natureza poligênica), os SNPs contemplam esta hipótese, pois tem-se um grande número de marcadores teoricamente com pequenos efeitos (SILVA, 2013). Com isso, não é necessário assumir, como é feito nas metodologias baseadas em microssatélites, que os poucos QTLs identicados explicam grande parte da variação da característica (SILVA, 2013). Portanto, do exposto anteriormente, os SNPs são elementos essenciais na identicação de variantes causais para doenças ou características de interesse econômico em GWAS ou para predição de fenótipos em Seleção Genômica.