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BG - Teste 1 > Unidade 4 - Genómica Populacional e GWAS > Flashcards

Unidade 4 - Genómica Populacional e GWAS Flashcards

1
Q

O que significa GWAS?

A

Genome-Wide Association Studies

Estudos de associação de genomas completos

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2
Q

O que é a genómica populacional?

A

É o estudo dos polimorfismos e da deriva genética de uma população.
Averigua padrões no genoma entre e dentro de populações, para fazer inferências sobre a evolução e o genoma.
Estudo das diferenças genéticas naturais entre organismos.

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3
Q

O que são polimorfismos?

A

Diferenças genéticas comuns entre organismos da mesma espécie.

Marcadores polimórficos não têm todos a mesma taxa de mutação.

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4
Q

O que é a deriva genética?

A

Acumulação de polimorfismos ao longo de gerações.
Esta acumulação não ocorre ao mesmo nível para todos.

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5
Q

O que são Indels?

A

Polimorfismos de inserções ou deleções.
São raros nos exões e a maioria é menor que 10 bps.
Podem ir de 1 a 5 kb - ex.: elementos transponíveis

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6
Q

O que significa a sigla CNV?

A

Copy Number Variations

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7
Q

O que são CNVs?

A
  • Copy Number Variations
  • Variação no nº de uma sequência específica de DNA entre indivíduos da mesma população
  • Tipo de polimorfismo de larga escala (200 a 300 kb)
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8
Q

Que processos podem resultar em CNVs?

A
  • Deleções
  • Duplicações
  • Translocações durante a meiose
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9
Q

Dá um exemplo de doença genética causada por CNVs.

A

Alpha-Thalassemia:
- doença genética humana
- resulta de CNVs onde duplicações de α-globina podem causar um fenótipo severo em portadores de Beta-Thalassemia devido ao desequilíbrio da cadeia de globina

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10
Q

O que são STRs?

A

Short Tandem repeats
- Sequências curtas de DNA repetitivas, altamente polimórficas

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11
Q

Qual é o outro nome para STRs?

A

Microssatélites

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12
Q

Que tipo de sequências flanqueiam os STRs?

A

Sequências altamente conservadas

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13
Q

Como se representam os STRs?

A

Exemplo: (5’-CAT-3’)n

5’-CATCATCATCAT…CATCAT-3’
3’-GTAGTAGTAGTA…GTAGTA-5’

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14
Q

O que são “nucleotide motifs”?

A

São pequenas sequências repetitivas dentro do genoma que servem como pontos de reconhecimento

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15
Q

Para que servem os “nucleotide motifs”?

A

Úteis como marcadores genómicos em estudos forenses.

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16
Q

O que acontece quando o comprimento dos repeats é maior/aumenta?

A

A sua frequência diminui, porque repetições mais longas são mais suscetíveis a acumular mutações.

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17
Q

Qual é a utilidade de Sequenciamento em paralelo massico (NGS) em STRs?

A
  • Permite detetar variações nos nucleótidos da sequência nos marcadores alvo, incluindo variantes em regiões de reppetição STR e sequências flanqueadoras.
  • Discrimina alelos que seriam indistinguíveis em eletroforese capilar por separação de tamanho
  • Vantajoso para a interpretação de perfis misturados complexos
  • Indica diferenças nos alelos
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18
Q

O que significa a sigla “SNP”?

A

Single-Nucleotide Polymorphism

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19
Q

Qual o tipo de variação mais comum no genoma humano?

A

SNPs
- 96% de toda a variação polimórfica

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20
Q

O que é um SNP?

A

É a diferença de um par de nucleótidos num sítio específico do DNA, entre indivíduos de uma população.

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21
Q

Onde se encontram os SNPs?

A
  • Regiões codificantes
  • Regiões não-codificantes
  • Regiões entre genes (intergénicas)
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22
Q

Que consequências tem a presença de SNPs em regiões não-codificantes?

A

Podem afetar:
- Splicing de genes
- Ligação de fatores de transcrição
- Degradação de RNA mensageiro
- Degradação da sequência de RNA não-codificante
- Alteram a quantidade de proteínas produzidas

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23
Q

Que consequências tem a presença de SNPs em regiões codificantes?

A
  • Afetam a expressão genética
  • Alteram a sequência de aminoácidos
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24
Q

Que consequências tem a presença de SNPs em regiões intergénicas?

A

Não têm efeito na produção de proteínas, nem na sua função.

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25
Que utilidade têm os polimorfismos de DNA?
- Estimar variações genéticas em populações diversas - Identificar fatores de risco - Identificar indivíduos - Associar a características desejáveis em plantas ou animais - Monitorizar diversidade genética - Perceber padrões de migração das populações humanas, a sua evolução e a sua história
26
Como se calcula uma frequência genómica?
(nº de indivíduos com o genótipo) / (nº de indivíduos analisados)
27
Como se calcula uma frequência alélica?
(nº total de alelos referentes à característica) / (nº total de alelos testados)
28
Quantos alelos tem cada indivíduo?
2
29
Em quanto resulta a soma da frequência alélica de cada um dos alelos?
1
30
O que defende o princípio de Hardy-Weinberg (HW)?
As frequências alélica e genómica de uma população mantêm-se constantes ao longo das gerações quando há ausência de outras influências evolucionárias.
31
Que fenómenos evolucionários podem afetar o equilíbrio de HW?
- Deriva genética - Escolha de parceiro (acasalamento seletivo) - Seleção natural - Mutações - Fluxo genético - Deriva meiótica - Boleia genética - Efeito fundador - Endogamia
32
Para que servem os testes de frequências genéticas de HW hoje em dia?
Para testar a estratificação populacional (diferenças alélicas derivadas de ancestralidade) e outras formas de acasalamento não-aleatório.
33
Qual é a equação do equilíbrio de HW?
(p+q)^2 = p^2 + 2pq + q^2 = 1 p e q são frequências alélicas. - p^2 -> AA; q^2 -> aa (homozigóticos) - 2pq -> Aa (heterozigóticos)
34
Que 7 circunstâncias devem ser verificadas para poder assumir o equilíbrio de Hardy-Weinberg?
- Organismos são diploides - Apenas ocorre reprodução sexual - As gerações não se sobrepõem - Acasalamento é aleatório - População é infinitamente grande - Frequências alélicas são iguais em ambos os sexos - Não há fenómenos evolucionários a influenciar o equilíbrio
35
O que significam as siglas HWE e HWP?
HWE - Equilíbrio de Hardy-Weinberg HWP - Princípio de Hardy-Weinberg
36
Como se testam os desvios significativos no HWP?
Pearson's chi-squared test - sistemas normais Fisher's exact test - sistemas com grande número de alelos
37
Quando se usa o teste "Fisher's exact test"?
Quando os sistemas têm um número maior de alelos
38
Porque é que se usa o Fisher's exact test quando há um grande nº de alelos?
Porque muitos alelos podem resultar em muitos genótipos vazios e contagens genotípicas baixas (não há indivíduos suficientes na amostra para representar todos os genótipos)
39
Como funciona o teste Pearson's chi-squared?
Se o valor do qui-quadrado calculado for maior que o valor crítico da distribuição qui-quadrado para um determinado nível de significância (ex: 5%), que neste caso é um valor de 3,84 para 5% de significância com 1 grau de confiança, rejeitamos a hipótese nula e concluímos que há evidência de uma associação estatisticamente significativa entre as variáveis. Ou seja, Se X^2 < 3,84, então não se rejeita a hipótese nula. Hipótese nula: a população está em equilíbrio de H-W
40
O que é o efeito gargalo/bottleneck (engarrafamento populacional)?
É quando uma população diminui para um tamanho significativamente menor, num período de tempo muito curto. Num evento de efeito gargalo, a sobrevivência de alelos é completamente ao acaso e não é influenciada por seleção.
41
Dá um exemplo de um efeito gargalo numa população.
Caça excessiva causou uma redução drástica na população de elefante marinho do norte.
42
O que é o efeito fundador?
É quando um pequeno grupo da população se separa da original e forma uma nova população. O novo conjunto de alelos não irá representar adequandamente a população original. Os fundadores afetam a genética populacional futura.
43
Dá um exemplo de um efeito fundador numa população.
Distribuições de haplogrupos mitocondriais dos judeus sefarditas portugueses. - A comunidade de Belmonte tem baixa diversidade com apenas duas linhagens e todas as amostras dentro de cada haplogrupo apresentam o mesmo haplótipo. - A distribuição destes grupos é desigual considerando que um deles tem uma frequência de 93.3%
44
O que é a deriva genética?
É uma mudança aleatória na frequência alélica ao longo do tempo, causada pelos efeitos do acaso na reprodução e segregação de alelos em populações finitas. Este efeito leva a perda de diversidade, mas novos alelos são adicionados por mutações. Pode levar a grandes mudanças nas populações num curto período de tempo.
45
Como é que o nº de cópias de um alelo afeta o efeito da deriva genética?
- Poucas cópias de um alelo - efeito maior (fixação mais rápida de certos alelos ou genótipos) - Muitas cópias - efeito menor
46
O que causa a deriva genética?
- Diminuições recorrentes do tamanho das populações - Efeitos gargalo/bottleneck - Efeitos fundadores
47
Que consequências tem a deriva genética?
- Fixação de alelos ou genótipos - Aumento do coeficiente de endogamia - Aumento dos pares homozigóticos
48
O que acontece quando um alelo é fixado?
- Deixa de haver deriva genética - A frequência alélica não pode mudar, a não ser que outro alelo seja introduzido
49
Quais são os 4 maiores fatores de evolução?
- Mutação - Seleção natural - Fluxo genético - Deriva genética
50
Quando é que é mais provável obter organismos homozigóticos?
Quando os seus parentes estão relacionados.
51
O que significa a sigla HO e HE?
HO - heterozigotia observada HE - heterozigotia esperada
52
Heterozigotismo é marcador de diversidade genética numa população?
Sim. Quanto maior o nº de indivíduos heterozigóticos, maior a diversidade genética.
53
O que significa a sigla SNV?
Single Nucleotide Variant (sinónimo de SNP (snip))
54
Qual a percentagem mínima de SNPs no alelo menos frequente?
> 1%
55
O que é a distância genética?
É uma medida das diferenças entre populações.
56
Como se calcula a distância genética?
D(1,2) é a distância entre a população 1 e 2 D(1,2) = |freq. pop1 - freq. pop2|
57
Diz um método de formação de árvores filogenéticas.
Rep Neighbor Joining (juntamento das distâncias genéticas entre as populações)
58
Quais são os fatores que determinam a penetrância?
- Polimorfismos neutrais - Polimorfismos funcionais - Variantes suscetíveis - Mutações de doença de alta penetrância
59
O que é a penetrância?
É a probabilidade de um alelo ser expresso num fenótipo.
60
O que significa a sigla LD?
Desequilíbrio de ligações
61
Em que consiste o desequilíbrio de ligações (LD)?
Associação não aleatória de alelos.
62
Quando é que ocorre equilíbrio de ligação?
Quando dois segmentos são herdados de forma independente, ou quando os segmentos estão no mesmo cromossoma, mas distantes.
63
O que é o GWAS?
Genome-Wide Association Studies - Envolve o scan de muitos genomas para encontrar variantes genéticas associadas a características particulares. - Procura por SNPs em todo o genoma, podendo levar à descoberta de centenas de funções genéticas em doenças comuns
64
Quais são os passos numa análise GWAS?
- Reunir os dados - Fazer genotipagem - Verificar a qualidade dos dados - Imputação - Testes de associação - Meta-análise - Replicação - Análise pós-GWAS

BG - Teste 1 (5 decks)

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