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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.59.2019.tde-09102019-153110
Document
Author
Full name
Amanda Beatriz Candelaria da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2019
Supervisor
Committee
Mendes Junior, Celso Teixeira (President)
Dinamarco, Taísa Magnani
Ferreira, Danielle Malheiros
Silva, Ricardo Henrique Alves da
Title in Portuguese
Caracterização da diversidade genética das regiões regulatórias e codificantes do gene SLC24A5 e associações com fenótipos de pigmentação humana em amostra da população brasileira
Keywords in Portuguese
Fenotipagem Forense por DNA
Genética forense
Pigmentação
SLC24A5
Abstract in Portuguese
A Fenotipagem Forense por DNA é uma metodologia que busca identificar características externas visíveis de indivíduo desconhecido a partir do material biológico encontrado em uma cena de crime, sendo possível afunilar a lista de suspeitos em uma investigação. O fenótipo mais visível e estudado para este fim são os fenótipos de pigmentação, ou seja, a cor da pele, dos olhos e dos cabelos. Assim, torna-se necessário o estudo de genes envolvidos na via de produção de melanina, a melonogênese, a fim de identificar marcadores genéticos que possam ser empregados para fins de predição. O gene SLC24A5 está envolvido neste processo pela produção da proteína NCKX5. Esta proteína encontra-se na membrana de melanossomos e atua como um trocador iônico de sódio e cálcio dependente de potássio. Desta forma, é possível controlar o pH no interior desta célula, o que interfere no tipo e quantidade de melanina produzida, feomelanina (que gera tonalidade amarela a vermelha) ou eumelanina (que gera tonalidade marrom a preta). Adicionalmente, este gene possui mutações relacionadas ao albinismo oculocutâneo 6 (OCA6), causador de hipopigmentação na pele, nos olhos e no cabelo, podendo causar também estrabismo e fotofobia. Este trabalho buscou encontrar sítios de variação presentes em uma população amostrada na região de Ribeirão Preto que estejam associados a fenótipos de pigmentação, procurando entender ainda a causa de tal associação a partir da interação com Fatores de Transcrição (TFs) e miRNAs, bem como pela alteração da sequência primária da proteína traduzida. Foram encontrados 65 sítios de variação na amostra populacional, 13 dos quais tiveram seus alelos ou genótipos associados a algum fenótipo de pigmentação. Dentre eles, apenas um está presente na região codificante, o SNP rs1426654 já extensamente associado a fenótipos de pigmentação e conhecido como Ala111Thr, cuja mutação causa alteração na proteína produzida. Além disso, foram encontrados quatro sítios de variação na região promotora associados a fenótipos de pigmentação. Para três deles foi possível encontrar TFs com maior afinidade pelo alelo associado a fenótipos escuros do sítio em questão. Em relação aos haplótipos, foram encontrados 39 na região de Ribeirão Preto e sete foram associados a fenótipos de pigmentação que confirmam as associações encontradas para alelos e genótipos. Os resultados deste estudo demonstram a importância deste gene e de seus sítios de variação, particularmente na região promotora, para estudos de fenótipos de pigmentação
Title in English
Characterization of the genetic diversity of regulatory and coding regions of the SLC24A5 gene and association with human pigmentation phenotypes in a Brazilian population sample
Keywords in English
Forensic DNA Phenotyping
Forensic genetics
Pigmentation
SLC24A5
Abstract in English
Forensic DNA Phenotyping is a methodology that seeks to identify visible external characteristics of an unknown individual from the biological material found in a crime scene, making it possible to reduce the list of suspects in an investigation. The most visible and studied phenotypes for this purpose are pigmentation phenotypes, i.e., the skin, eyes and hair color. Thus, it is necessary to study the genes involved in the melanin production pathway, the melonogenesis, in order to identify genetic markers useful for predictive purposes. The SLC24A5 gene is involved in this process by the production of the protein NCKX5. This protein is found in the membrane of melanosomes and acts as a sodium and calcium ion exchanger dependent on potassium. In this way, it is possible to control the pH inside this cell, which interferes in the type and quantity of melanin produced, pheomelanin (which generates yellow to red pigment) or eumelanin (which generates brown to black pigment). In addition, this gene has mutations related to oculocutaneous albinism 6 (OCA6), causing hypopigmentation in the skin, eyes and hair, and may also cause strabismus and photophobia. This study sought to find variation sites present in a population sampled in the region of Ribeirão Preto that are associated with pigmentation phenotypes, trying to understand the cause of such associations from the interaction with Transcription Factors and miRNAs, as well as from changes in the primary sequence of the translated protein. There were 65 variation sites in the obtained sample, 13 of which had their alleles or genotypes associated with some pigmentation phenotype. Among them, only one is present in the coding region, the rs1426654 SNP already extensively associated with pigmentation phenotypes and known as Ala111Thr, whose mutation causes alteration in the translated protein. In addition, four variation sites were found in the promoter region associated with pigmentation phenotypes. It was possible to find TFs with greater affinity for the allele associated with dark phenotypes from three of these variation sites. Regarding haplotypes, 39 were found in the Ribeirão Preto region and seven were associated with pigmentation phenotypes that confirm the associations found for alleles and genotypes. The results of this study demonstrate the importance of this gene and its variation sites, particularly the promoter region, for studies of pigmentation phenotypes
 
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Publishing Date
2019-12-17
 
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