SNPs: conceitos e aplicações Universidade Federal de Pelotas CDTec - Graduação em Biotecnologia Disciplina de Biotecnologia Animal SNPs: conceitos e aplicações Priscila de Leon Doutoranda em Biotecnologia Outubro, 2010

Polomorfismo de Nucleotídeo Único conceito SNPs: Polomorfismo de Nucleotídeo Único Single Nucleotide Polymorphisms – são polimorfismos de DNA onde apenas 1 base é alterada com uma frequência mínima de 1% de uma dada população. Causando o surgimento de diferentes alelos. 7 milhões de SNPs foram identificados no genoma humano

Ocorrência de SNPs Mutações gênicas: mudanças em um ou poucos nucleotídeos; São Mutações Espontânea; SNPs estão dispersos por todo o genoma, podendo ocorrer tanto em regiões codificadoras como em não codificadoras; SNP em regiões codificadoras: são denominados sinônimos e não sinônimos (SNPns);

Substituição resulta em um novo códon que codifica o MUTAÇÃO SINÔNIMA Substituição resulta em um novo códon que codifica o MESMO aminoácido MUTAÇÃO NÃO SINÔNIMA Substituição resulta em um novo códon que codifica um aminoácido DIFERENTE

modificações estruturais e funcionais maior reflexo biológico SNPs não sinônimos SNPns: substituição de 1 aa na sequência proteica modificações estruturais e funcionais maior reflexo biológico

20% a 30% de SNPs acarretam danos na função proteica Maior parte dos SNPs Não resulta em alterações na sequência proteica: Devido a localização em regiões não traduzidas no mRNA; Devido a redundância dos códons na codificação de um aa; 20% a 30% de SNPs acarretam danos na função proteica

Tipos de alterações no DNA Transições: Alterações mais frequentes: entre bases nitrogenadas de mesma característica estrutural Purinas: A/G ou G/A Pirimidinas: C/T ou T/C Transversões: São substituições de purinas/pirimidinas ou pirimidinas/purinas C/G ou A/T

Mutação Gênica tipo Transversão comum G para C variante

Códon no RNA GAU para GUU Aminoácido Aspartato para Valina SNP Não Sinônimo DNA SNP T para A Códon no RNA GAU para GUU Aminoácido Aspartato para Valina Mudança na proteína Aspartato Valina mRNA C T G A U G U U GAU GUU C A A

Outros tipos de polimorfismos SNPs localizados em regiões promotoras : podem alterar a expressão do gene SNPs localizados em sítios de splicing: podem resultar na inserção, exclusão ou modificação de tamanho de exons podem alterar a estabilidade do mRNA ou da proteína SNPs que causam a geração ou supressão de códons de terminação gerando proteínas de tamanhos diferentes

MUTAÇÃO SILENCIOSA Códon que especifica um aminoácido é substituído por um códon de terminação

Aplicação da detecção de SNPs Como marcador de Patologias: Câncer, Diabetes e distúrbios mentais Determinam distúrbios e suscetibilidades Marcadores Genéticos (a cada 100 a 300pb) Contribuem na geração de mapas genéticos densos (100.000 marcadores); Aplicabilidade Medicina Forense Estudos de Ancestralidade

Utilização de Polimorfismos em Análises Forenses milhares de SNPs podem ser analisados simultaneamente em um único indivíduo; SNPs podem ser de grande utilidade na análise de amostras degradadas (fragmentos de 33pb); Possibilidade da determinação do retrato “falado” biomolecular

SNPs em Estudos de Ancestralidade Os SNPs podem também fornecer informações sobre a ancestralidade dos indivíduos ; Marcadores Informativos de Ancestralidade (AIMs): SNPs que diferem quanto a frequências de seus alelos entre populações de regiões geográficas distintas; Europeus, Africanos, Asiáticos e Americanos; Tais marcadores podem contribuir significativamente na resolução de crimes.

* Publicado dia 6 de novembro de 2009.

Genoma Equino - 1 milhão de SNPs Banco de dados - SNPs por cromossomos http://www.broadinstitute.org/mammals/horse/snp

p53 GUARDIÃO DO GENOMA

GENE TP53 11 éxons e 10 íntrons 20 Kb cromossomo 17p13.1 P53 O gene TP53 contém 11 éxons, sendo o primeiro não-codificante, e 20Kb. Está localizado no cromossomo 17p13.1 onde codifica a proteína supressora de tumores p53, que possui 53kD e 393 aminoácidos [Hussain et al., 2006; De Moura Gallo et al., 2005]. 393 aminoácidos 53kD

Doutoranda HELENA STRELOW THUROW Orientadora FABIANA KÖMMLING SEIXAS Prevalência dos polimorfismos oncogênicos dos éxons 4 a 8 do gene da p53 no banco de DNA da coorte de 1982, Pelotas – RS e fatores de risco Doutoranda HELENA STRELOW THUROW Orientadora FABIANA KÖMMLING SEIXAS

COORTE Grupo de indivíduos que têm algo em comum ao serem reunidos e que são observados por um determinado período para que se possa avaliar o que ocorre com eles. Estudos raros Elevado custo Maior e mais longo estudo de coorte de nascimentos Estudo da Coorte dos indivíduos nascidos na cidade de Pelotas no ano de 1982 Acompanhamento desde o nascimento Informações sobre desenvolvimento e exposições

Análise do polimorfismo genético no códon 72 da p53 em equinos e relação com parâmetros reprodutivos de éguas Doutoranda Priscila M. M. de Leon Orientador João Carlos Deschamps Co-orientadores Tiago Collares e Fabiana Seixas

Identificação do SNP p53/ códon 72 Amplificação do códon 72 por PCR (primers humanos) Digestão enzimática com BsTUI (sítio de restrição em CG/CG) Prolina (CCC) ou Arginina (CGC) Fig 1. A. amplificação da região do códon 72 do TP53 equino, produto amplificado de 199pb. B. Produtos da restrição enzimática demonstrando os três genótipos referentes a Prolina/Argina (199pb, 113pb e 86pb), Arginina/Arginina (113pb e 86pb) e Prolina/Prolina (199pb).

Coorte PSI Equina Haras extremamente controlado; Dados retrospectivos (2000 – 2010); Parâmetros reprodutivos: nº de coberturas e diagnóstico de gestação aborto, placentite, gestação gemelar, natimortos anormalidades do ciclo estral e endometrite N = 187 éguas

Genótipos observados em Equinos Figura 2. Frequência observada dos genótipos do TP53 em eqüinos.