Impacto de variantes genéticas na estabilidade do genoma e seus efeitos no fenótipo

Resumo

A investigação de alterações citogenômicas e moleculares, por meio de metodologias de pesquisa mais potentes e precisas, tem permitido a caracterização de variantes genéticas com um grau de resolução cada vez maior. O presente projeto de pesquisa propõe o uso de abordagens de investigações inovadoras, incluindo diversas estratégias envolvendo sequenciamento de nova geração, ferramentas de bioinformática e outras técnicas de ponta direcionadas a um maior entendimento da arquitetura do genoma humano, dos mecanismos de formação de rearranjos citogenômicos e do impacto desses eventos no fenótipo. O presente trabalho abrange três Subprojetos, com diferentes Estudos. O Subprojeto 1 refere-se à "Investigação de rearranjos cromossômicos estruturais equilibrados e não equilibrados envolvendo o cromossomo X". Em pacientes com translocações X-autossomo não equilibradas, será investigada a propagação da inativação do cromossomo X para sequências autossômicas e as consequências do silenciamento de genes autossômicos para o fenótipo dos pacientes (Estudo 1). Em mulheres com diferentes translocações X-autossomo equilibradas e alterações fenotípicas, serão mapeados os pontos de quebra para a identificação de rupturas gênicas no cromossomo X alterado que, associadas à inativação do cromossomo X normal, resultem em ausência de cópias funcionais dos genes e consequências clínicas (Estudo 2). Em mulheres com falência ovariana prematura e translocações X-autossomo equilibradas com ponto de quebra em Xq, não associados ao fenótipo, será investigada a reorganização da cromatina frente ao rearranjo, uma vez que o efeito de posição é uma das hipóteses mais aceitas para explicar a disfunção gonadal nessas pacientes (Estudo 3). O Subprojeto 2 refere-se à "Investigação de rearranjos autossômicos raros de interesse científico". Serão estudados pacientes com rearranjos estruturais intracromossômicos com foco no sequenciamento dos pontos de quebra para a elucidação dos mecanismos de formação e de sua relação com o fenótipo (Estudo 1). Serão estudados também pacientes com rearranjos estruturais diversos com foco na determinação de seus mecanismos patogênicos e de sua relação com o fenótipo (Estudo 2). O Subprojeto 3 refere-se à "Investigação de pacientes com a síndrome da deleção 22q11.2", com a aplicação de diferentes abordagens de pesquisa, com foco principal na variabilidade fenotípica apresentada pelos pacientes. Serão avaliadas variações de número de cópias (CNVs) e polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) para uma melhor compreensão dos modificadores genéticos envolvidos no fenótipo, especialmente para a manifestação cardíaca e escoliose. Serão utilizadas análises computacionais, incluindo aprendizado de máquina (machine learning) (Estudo 1). Por meio do sequenciamento de um painel de genes candidatos para as alterações fenotípicas, será avaliado o papel de variantes genéticas, seu impacto na expressão de mRNAs e miRNAs, e a relação dessas alterações com o fenótipo apresentado pelos pacientes (Estudo 2). Também serão investigadas as variações na composição das low copy repeats (LCRs) da região 22q11.2 para a identificação das diferentes sequências de DNA que possam predispor a região a rearranjos (Estudo 3). De uma forma geral, os estudos propostos neste Projeto Temático compõem uma unidade direcionada ao melhor entendimento do genoma humano a partir da investigação de alterações estruturais. Assim, o desenvolvimento dos trabalhos será essencial para um maior conhecimento tanto do impacto das variantes genéticas no fenótipo quanto da plasticidade e estabilidade genômica.