Estudos genômicos de flexibilidade e energia livre associados à distribuição de SNPs.

Abstract

Os SNPs (single nucleotide polymorphism) são mutações resultantes de uma substituição, inserção ou deleção que ocorrem em uma única base. Tais substituições são perpetuadas quando ocorrem erros de pareamentos (mismatch) que não são corrigidos. Existem dois tipos de substituição: transição, quando há trocas entre purinas (A e G) ou entre pirimidinas (C e T), e transversão quando há a substituição de uma purina por uma pirimidina ou vice-versa. Nós acreditamos que a ocorrência e distribuição desses eventos evolutivos nos genomas ocorrem em função da pressão biológica seletiva mas por outro lado também podem estar relacionadas às características físicas da microrregião onde eles acontecem. Neste trabalho, nós avaliamos a influência da energia livre e da flexibilidade da microrregião genômica em função da distribuição de SNPs em um genoma de procarioto e oito genomas de eucariotos. Como as bases vizinhas tem um papel importante na ocorrência desses eventos, analisamos as perturbações locais que um mismatch promove na estrutura do DNA levando em consideração a composição das bases imediatamente adjacentes ao erro. Para tanto, recuperamos da base de dados dbSNP (release 132) as sequências depositadas de nove organismos as quais foram classificadas de acordo com a presença de transição ou transversão nos seus genomas. A metodologia descrita na literatura para o cálculo dos valores de energia livre e flexibilidade de dois pares de bases foi extrapolada para a avaliação dessas propriedades em uma microrregião composta por três pares de bases contendo um mismatch central. Nossos resultados indicam que para certos organismos, como por exemplo Apis Mellifera , existe uma correlação quase linear entre a ocorrência de SNPs e a energia livre. É também possível constatar que os SNPs ocorrem preferencialmente em regiões do DNA cujas faixas de valores de energia livre são altas. Por outro lado, nossos resultados também evidenciam que a flexibilidade de uma microrregião interfere na ocorrências dos SNPs, uma vez que a maioria desses eventos tendem a ocorrer em regiões mais rígidas quando comparadas às regiões de pareamentos canônicos do DNA. Finalizando, ao correlacionar a energia livre e as flexibilidades, observamos que para genomas como os de mamíferos as transições tendem a ocorrer mais frequentemente em microrregiões mais estáveis e rígidas da molécula ao passo que as transversões são frequentes em microrregiões menos estáveis, porém rígidas do DNA.