Ancestralidade genética em populações miscigenadas : desafios, aplicações e um olhar sobre a história da formação do Distrito Federal

Abstract

O perfil de miscigenação da população brasileira está sendo construído ao longo dos últimos cinco séculos, a partir de uma complexa combinação de povos originários nativos americanos, povos europeus, africanos, asiáticos e do Oriente Médio. Os estudos de genética populacional sempre tiveram um papel fundamental para auxiliar a desvendar a história evolutiva das populações e nas últimas décadas com as transformações tecnologias e o acesso à dados genéticos em larga escala novas nuances da história podem ser reveladas. No primeiro capítulo desta tese apresentamos a comparação da inferência de ancestralidade genética a partir de diferentes conjuntos de marcadores genéticos: Marcadores Informativos de Ancestralidade (AIMs), array de alta densidade de SNPs (High Density SNPs - HDSNPs) e Sequenciamento do Genoma Completo (Whole Genome Sequencing - WGS); e diferentes modelos de miscigenação: tri-híbrido (africano, europeu e nativo americano) e o tetra-híbrido (africano, europeu, nativo americano e leste asiático). Para tanto, analisamos amostras miscigenadas, sendo 1.171 do Brasil e 504 provenientes de populações da América, genotipadas por WGS, com as quais comparamos: (i) 6 painéis AIMS (34AISNP+PIMA; 55AISNP; 128AISNP; 170AISNP; 446AISNP; 665AISNP), (ii); um array de alta densidade de SNPs (HDSNPs - Axiom Human Origins, Thermo Fisher Scientific) e (iii) dados de WGS. Mostramos que tanto a escolha do conjunto de marcadores como do modelo de miscigenação interferem nas inferências de ancestralidade em populações miscigenadas. A menor correlação entre os conjuntos de marcadores e modelos testados foi para o componente ancestral Nativo Americano. As melhores performances, em especial na capacidade de distinção entre os componentes Nativo Americano e Leste Asiático foram observadas para os dados de HDSNPs e WGS. Concluímos que a escolha do conjunto de marcadores e do modelo de miscigenação deve estar de acordo com a história de cada população miscigenada e do propósito de cada estudo. No segundo capítulo, caracterizamos o perfil de ancestralidade genética de uma amostra populacional miscigenada brasileira do Distrito Federal (DF). Situado no Centro-Oeste doBrasil, o DF recebeu um fluxo rápido, amplo e diversificado de individudos de todas as partesdo território nacional na década de 60 quando foi construída a capital federal. A fim de reconstruir a história dessa população, realizamos análises do perfil de ancestralidade genética e coletamos informações demográficas numa amostra de 104 indivíduos, nascidos no DF na década de 80. Com base nas informações geradas no capítulo 1, realizamos a genotipagem dessa amostra com HDSNPs e inferimos a ancestralidade genética a partir de um modelo de miscigenação tetra-híbrido. Nosso estudo revelou: (i) as proporções médias de ancestralidade genética observadas a partir das análises dos cromossomos autossómicos foram de 69,95% (±18%) de ancestralidade europeia, 19,8% (±14,4%) africana, 8,57% (±7,2%) nativo americana e 1,68% (±8,6%) leste asiática; essas proporções não apresentam diferenças significativas em relação a média da população brasileira. (ii) As análises dos cromossomos sexuais (X, Y) e do DNA mitocondrial mostraram assinaturas do fenômeno demográfico de acasalamento direcional, com predomínio da contribuição de homens de ascendência europeia e de mulheres com ascendência africana e nativa americana. (iii) As análises demográficas indicam que os ancestrais dos participantes do estudo migraram principalmente das regiões Sudeste (43,64%) e Nordeste (38,22%), seguida pelas regiões Centro-Oeste (9,39%), Norte (5,52%) e Sul (1,65%); (iii) por fim, também foi possível constatar que 51,2% dos matrimônios ocorreram entre indivíduos da mesma região geográfica. Nosso estudo mostra que o perfil de ancestralidade genética observado no DF é uma síntese das contribuições migratórias internas recentes do Brasil e de processos históricos anteriores a essa migração que deixaram fortes assinaturas genéticas no DNA e foram herdadas pela população do DF.