Desvio de segregação em humanos

• Main Author: Magalhães, Monize Lazar
• Other Authors: Zatz, Mayana
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2011
• Subjects: Desvio de segregação; Motilidade espermática; Segregation distortion; Sperm motility
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-02092011-111059/

O desvio de segregação, processo biológico definido pela formação de progênie cujas proporções genotípicas diferem das predições mendelianas, pode apresentar diferentes causas: a segregação não aleatória dos cromossomos durante a meiose, a seleção gamética e a viabilidade pós-zigótica diferencial. A fim de investigar a distorção de segregação em humanos, estudamos uma família com transmissão preferencial paterna de uma alteração patogênica no gene CAPN3(CAPN3 c.759_761del), previamente associada à distrofia muscular de cinturas do tipo 2A (LGMD2A). Inicialmente, definimos uma região com 2,1 Mb de extensão, presente na maior parte dos indivíduos da família. O sequenciamento direto de 14 genes contidos nesse intervalo não revelou variantes raras que pudessem estar diretamente associadas à vantagem da subpopulação de gametas portadores da alteração em CAPN3. Entretanto, a presença de variantes comuns distribuídas em cinco genes da região pode indicar que a distorção de segregação observada é consequência da interação, em nível proteico, de pequenas alterações genômicas, resultando no desempenho diferencial de tais células gaméticas. Além disso, utilizamos outra abordagem: espermatozoides de indivíduos saudáveis foram selecionados segundo sua motilidade e as frequências alélicas de cada loco em heterozigose foram comparadas entre células lentas e rápidas, a fim de identificarmos regiões suscetíveis ao desvio de segregação. Alguns resultados estatisticamente significantes foram obtidos para regiões que contêm genes envolvidos na reação acrossômica e na motilidade espermática, como PDE1C e PDE4D. Isso nos sugere que tais processos constituem alvos da seleção, o que pode culminar em formação de progênie com proporções que fogem às predições mendelianas. Esses achados são importantes porque possibilitam a ampliação de nossos conhecimentos acerca do desvio de segregação e seu impacto na espécie humana, considerando ainda possíveis efeitos na fertilidade masculina === The transmission ratio distortion (TRD), a biological process defined as a deviation from Mendelian predictions, is caused by different mechanisms: nonrandom segregation of chromosomes during meiosis or gametic and postzygotic viability selection. In order to investigate TRD in humans, we have studied a family with an overtransmitted pathogenic deletion in the CAPN3 gene (CAPN3 c.759_761del), previously associated to limb-girdle muscular dystrophy type 2A (LGMD2A). Initially, it was possible to define a 2.1 Mb region which was present in most of the individuals. The direct sequencing of 14 genes contained in this interval did not reveal rare variants that could be responsible for the advantage of gametes carrying the CAPN3 mutation. Nevertheless, common variants identified in five genes could indicate that the observed transmission distortion is caused by the interaction among proteins with small dissimilarities, resulting in differential performance of these gametic cells. Subsequently we developed another approach: spermatozoa from healthy individuals were sorted according to their motility and allelic frequencies at each locus in heterozygous state were compared in order to identify genomic regions susceptible to TRD. Surprisingly, some statistically significant results were achieved for regions containing genes involved with acrosome reaction and sperm motility, as PDE1 and PDE4, suggesting these processes are targets of the selection that ends in offspring with proportions skewed away from the Mendelian predictions. These results are important for enlarge our knowledge about TRD and its impact in humans, considering possible effects in male fertility